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编译原理与语言翻译

编译原理与语言翻译

编译原理是计算机科学的重要分支,它研究了将一种编程语言转换为另一种机器语言的过程。语言翻译在现代计算机和软件开发领域扮演着重要的角色。本文将介绍编译原理和语言翻译的基本概念、方法和应用。

一、引言

编译原理是计算机科学和软件工程领域的重要基础知识,它研究了将高级编程语言转换为机器语言的技术。语言翻译作为编译原理的核心任务之一,其目标是实现语言之间的转换,使得程序能够在不同平台上运行。

二、编译原理的基本概念

1.词法分析

词法分析是编译过程的第一个阶段,它将源代码转换为一个个记号(token)序列。词法分析器根据预先定义好的词法规则,将源代码中的各种关键字、标识符、常量等转换为相应的记号。

2.语法分析

语法分析是编译过程的第二个阶段,它将词法分析器生成的记号序列转换为一个语法树。语法分析器根据预先定义好的语法规则,将记号序列组织成一个有层次结构的树形表示。

3.语义分析

语义分析是编译过程的第三个阶段,它对语法树进行分析,检查程序中的语义错误并进行纠正。语义分析器可以检查变量的声明和使用是否符合规范,是否存在类型错误等。

4.中间代码生成

中间代码生成是编译过程的第四个阶段,它将语法树转换为一种中间表示形式,如三地址码、四元式等。中间代码是一种介于高级语言和机器语言之间的抽象表示形式,它可以帮助优化和转换程序。

5.代码优化

代码优化是编译过程的第五个阶段,它通过分析和转换中间代码,提高程序的执行效率和空间利用率。代码优化器可以进行公共子表达式消除、循环优化、函数内联等优化操作。

6.代码生成

代码生成是编译过程的最后一个阶段,它将优化后的中间代码转换为目标机器语言。代码生成器根据目标机器的特性和约束,生成有效的机器指令序列。

三、语言翻译的基本方法

1.解释执行

解释执行是一种把源代码逐行转换为机器代码并立即执行的方法。解释执行器将源代码解析为语法树或解释器内部的数据结构,然后逐条解释执行。

2.静态编译

静态编译是一种在程序运行之前将源代码转换为机器代码的方法。静态编译器将源代码经过词法分析、语法分析、代码优化等步骤转换为目标机器的可执行文件。

3.动态编译

动态编译是一种在程序运行时将源代码转换为机器代码的方法。动态编译器将源代码按需编译为目标机器的机器码,然后执行机器码。

四、编译原理的应用领域

1.编程语言设计与实现

编译原理为设计和实现新的编程语言提供了理论和方法支持。通过编译原理的知识,开发人员可以设计出更加简洁、高效的编程语言,并实现对应的编译器。

2.程序分析与转换

编译原理的技术可以应用于程序分析与转换领域。通过分析程序的结构和语义,可以实现代码重构、性能优化、安全检查等功能。

3.系统级开发

在系统级开发过程中,编译原理的技术被广泛应用于操作系统、编译器、驱动程序等的开发中。编译原理可以提高系统的可靠性、安全性和性能。

4.虚拟机与解释器

编译原理的技术对虚拟机和解释器的设计和实现至关重要。通过编译原理的知识,可以提高虚拟机和解释器的执行效率和可扩展性。

五、总结

编译原理是计算机科学和软件工程领域的重要基础知识,它研究了将高级编程语言转换为机器语言的技术。语言翻译作为编译原理的核心任务之一,其应用广泛,包括编程语言设计与实现、程序分析与转换、系统级开发以及虚拟机与解释器等领域。掌握编译原理和语言翻译的基本概念和方法,对于提高软件开发和系统设计的能力具有重要意义。

程序设计语言编译原理第三版答案

程序设计语言编译原理第三版答案 【篇一:西北工业大学版(蒋立源第三版)编译原理课后 习题答案】 解:源程序是指以某种程序设计语言所编写的程序。目标程序是指 编译程序(或解释程序)将源程序处理加工而得的另一种语言(目 标语言)的程序。翻译程序是将某种语言翻译成另一种语言的程序 的统称。编译程序与解释程序均为翻译程序,但二者工作方法不同。解释程序的特点是并不先将高级语言程序全部翻译成机器代码,而 是每读入一条高级语言程序语句,就用解释程序将其翻译成一段机 器指令并执行之,然后再读入下一条语句继续进行解释、执行,如 此反复。即边解释边执行,翻译所得的指令序列并不保存。编译程 序的特点是先将高级语言程序翻译成机器语言程序,将其保存到指 定的空间中,在用户需要时再执行之。即先翻译、后执行。 2解:一般说来,编译程序主要由词法分析程序、语法分析程序、 语义分析程序、中间代码生成程序、代码优化程序、目标代码生成 程序、信息表管理程序、错误检查处理程序组成。 3解:c语言的关键字有:auto break case char constcontinue default do double else enum extern float for goto if int long register return short signed sizeof static struct switch typedef union unsigned void volatile while。上述关键字在c语言中均为 保留字。 4解:c语言中括号有三种:{},[],()。其中,{}用于语句括号;[]用于数组;()用于函数(定义与调用)及表达式运算(改变运算 顺序)。c语言中无end关键字。逗号在c语言中被视为分隔符和 运算符,作为优先级最低的运算符,运算结果为逗号表达式最右侧 子表达式的值(如:(a,b,c,d)的值为d)。 5略 第二章习题解答 1.(1)答:26*26=676 (2)答:26*10=260 (3)答:{a,b,c,...,z,a0,a1,...,a9,aa,...,az,...,zz,a00,a01,...,zzz},共 26+26*36+26*36*36=34658个 2.构造产生下列语言的文法 (1){anbn|n≥0}

编译原理

1、正则文法()二义性的 A、可以是 B、一定 C、一定是 正确答案:A 2、Fortran语言的编译程序采用( )分配策 A、静态 B、最佳 C、堆式动态 D、栈式动态 正确答案:A 3、使用()可以定义一个程序的意义 A、语义规则 C、产生规则 D、词法规则 正确答案:A 4、若文法G定义的语言是无限集,则文法必然是() A、递归的 B、上下文无关的 C、二义性的 正确答案:A 5、词法分析器的输入是(A)。 A符号串B、源程序 C、语法单位 D、目标程序正确答案:A 6、所谓在程序中某个给定点是活跃的,是指如果在程序中,() A该点以后被引用 B该点以后被计算 B该点正在被计算 D、该点一直被计算 答案:A 7、若一个文法是递归的,则它所产生的语言的句子() A是无穷多个 B、是有穷多个 C、是可枚举的 D、个数是常量 答案:A 8、采用自上而下分析,必须() A、消除回溯 B、消除左递归 C、消除右递归 D、提取公共左因子 答案:A 9、LR(K)文法() A、都是无二义性的

B、都是二义性的 C、—部分是二义性的 正确答案:A 10、按逻辑上划分,编译程序第三步工作是() A、语义分析 B、词法分析 C、语法分析 D、代码生成 正确答案:A 11、编译程序中语法分析器接收以()为单位的输入。 A、单词 B、表达式 C、产生式 D、句子 正确答案:A 12、一个文法所描述的语言是() A、唯一的 B、不唯一的 C、可能唯一 正确答案:A 13、以绝对机器代码为输出,所有地址均已定位,这种代码的优点是() A、可立即执行 B、可进一步优化 C、目标代码简短 D、目标代码执行效率高 正确答案:A 编译过程中,语法分析器的任务是() ①分析单词的构成②分析单词串如何构成语句③分析语句是如何构成程序④分析程序的结构 A、②③ B、④ C、①②③④ D、②③④ 正确答案:A 学生答案: 15、如果文法G是无二义的,则它的任何句子() A.最左推导和最右推导对应的语法树必定相同 B、最左推导和最右推导对应的语法树可能不同 C、最左推导和最右推导必定相同 D、可能存在两个不同的最左推导,但它们对应的语法树相同 正确答案:A 16、在LR(0)的ACTION子表中,如果某一行中存在标记“可的栏,则()。 A、该行必定填满门rj B、该行未填满rj

编译原理

编译原理 第一章: 1.编译程序是现代计算机系统的基本组成部分之一 2.一个计算机系统中通常配置多个高级语言的编译程序 3.在一个计算机系统中可为某些高级语言配置多个不同性能的编译程序 4.编译程序是一种语言翻译程序,其功能是把一种语言编写的程序翻译成另一种语言的等价程序 5.被编译的程序称为源程序,编译后的等价程序称为目标程序 6.编译程序的任务就是将源语言程序翻译成等价的目标语言程序 7.通常将编译过程分为六个阶段:词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成、代码优化和目标代码生成。 8.词法分析的主要任务是从左至右扫描字符序列,并按照此法规则识别出一个个的单词9.单词是指逻辑上紧密相连的一组字符,这些字符具有集体含义。 10.计算机语言中,单词的种类通常有保留字、标识符、数、算符、界符等 11.语法分析的主要任务是:按照语言的语法规则,把词法分析所得的单词序列分解成各类语法成分。 12.词法分析和语法分析都是对源程序进行结构分析,但二者是有区别的。 13.语义分析的主要功能是审查源程序有无语义错误,伪代码生成阶段收集类型信息。14.中间代码生成阶段的主要任务是,把源程序转换成一种中间代码 15.中间代码是一种结构简单、含义明确的记号系统 16.中间代码可以设计成多种形式,其设计原则有两点:一是容易生成,二是容易转换成目标代码 17.代码优化的主要任务是对中间代码进行改造,使生成的目标代码更为高效 18.目标代码生成阶段的任务是把中间代码转换成特定机器上的绝对指令代码或者可重定位的指令代码或者汇编指令代码 19.在编译过程的每个阶段中都含有出错处理和表格管理的工作 20.编译程序的结构可以按功能分为八个模块,即词法分析程序、语法分析程序、语义分析程序、中间代码生成程序、代码优化程序和目标代码生成程序,此外还有与上述每个阶段都有关系的出错处理程序和表格管理程序。 21.按照编译程序的工作主要是与源语言有关还是与目标机有关,编译过程也可前端和后端 22.前端的工作主要依赖于源语言而与目标机无关,包括词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成以及每个阶段中的出错处理和表格管理工作,还包括代码优化阶段的部分工

编译原理 英汉对照

编译原理课程英文词汇 alphabet字母表symbol符号string串length长度catenation连接 power方幂gather集合product乘积empty set空集closure 闭包program程序logic structure逻辑结构generating产生executing执行 machine language机器语言instruction指令function函数assembler汇编程序interpreter解释程序translator翻译程序source language源语言finite有穷的source program源程序target language目标语言attribute属性possess占有preprocess预处理compiler编译程序break中断Intermediate language中间语言definition定义reconstructed重构normal正规character sequences 符号序列programming language程序设计语言operand操作数instead替换memory内存element元素high-level language高级语言object program目标程序 address地址input输入output输出terminal终结符compilation编辑equivalence等价nonterminal非终结符recursion递归deterministic确定的nondeterministic非确定的Backus-Normal Form巴科斯范式syntax语法 tree树expression表达式grammar文法automata自动机prefix前缀 suffix后缀infix中缀identify识别identifier标识符analyses分析predigest化简symbol set符号集performed执行forecast预测state状态formula产生式conversion变换precedence优先simple简单handle句柄operator算符terminal state终态first state初态optimizer优化程序concatenation连接word单词alphabet字母表lexical词法scanner扫描器analyzer分析器syntax tree语法树symbol table符号表pass趟,遍 regular expression正规表达式code generator代码生成器backdate回溯derivation推导educe推导derivation tree推导树path路径ambiguous二义性simple phrase简单短语context-sensitive上下文有关context-free上下文无关 right-linear 右线形phrase-structured短语结构regular grammar文法 direct derivation直接推导sentence句子sentential form句型root node根结点subtree子树semantic语义的terminal node端末结点attribute grammar属性文法canonical derivation规范推导top-down自上而下bottom-up自下而上viable prefix活前缀nondeterminate finite automata非确定的有穷自动机

编译原理分知识点习题-语法制导和翻译

1.一般情况下,为什么语义分析部分仅产生中间代码 解答:一般情况下,语义分析部分仅产生中间代码,其原因是: 可使难点分解,分别解决。 可对语义分析产生的中间代码进行优化,以产生高效率的目标代码。 语义分析通常与机器无关,目标代码往往与机器有关。把语义分析与目标代码生成分开,可让一个语义分析程序适用于多个目标代码生成程序。 2.(湖北省高等教育自学考试)什么是语法制导翻译为什么把这种方法叫语法制导翻译 解答:所谓语法制导翻译,是指在语法规则的制导下,通过计算语义规则,完成对输入符号串的翻译。 由于使用属性文法时把语法规则和语义规则分开,但在使用语法规则进行推导或规约的同时又使用这些语义规则来知道翻译与最终产生目标代码,所以称为语法制导翻译。 3.' 4. 5.给出将附值语句翻译成四元式的语法制导定义,允许右部表达式含有加法、乘法、取负、 括号运算。生成赋值语句X:=B*(C+D)+A的四元式。 解答:赋值语句的自下而上的语法制导翻译过程描述为: 规则语义动作 (1)A::=i:=E {GEN (:=,,__,ENTRY(i) ) } (2)E::=E1+E2{:=NEWTEMP; GEN(+,, ,} (3)E::= E1*E2{ :=NEWTEMP; ' GEN(*,, ,} (4)E::=-E1{ :=NEWTEMP; GEN(@,,__,} (5)E::=(E1) {:= } (6)E::=i {:= ENTRY(i) } 生成的赋值语句X:=B*(C+D)+A的四元式为: (+,C,D,T1) ( (*,B,T1,T2) (+,T2,A,T3) (:=,T3,_,X) 6.给出将布尔表达式翻译成四元式的语法制导定义。 解答:布尔表达式的语义子程序为: 规则语义动作 (1) E::=I {:=null;:=NXQ; 【 GEN (Jez , ENTRY(i), __,0) } (2) E::= i1 rop i2 { :=null;:=NXQ; GEN (Jnrop,ENTRY(i1), ENTRY(i2),0)} (3) E::= (E1) {:=, :=; } (4) E::= ? E1 { :=NXQ; GEN ( J, __, __, 0); BP , NXQ);} (5) E A::=E1∧{ if =null 】 then begin ::=NXQ; GEN ( J, __, __, 0) End; BP ( , NXQ );

编译原理重点

编译原理 什么是编译程序? 编译程序也叫编译系统,是把用高级语言编写的面向过程的源程序翻译成目标程序的语言处理程序。 编译的各个阶段 什么是文法? 文法是以又穷的集合刻画无穷的集合的一个工具。 1、字母表:它是非空有穷集。例如:∑={a,b,c}或∑={1,2,3} 2、符号:字母表中的元素称为符号。 3、符号串:符号的有穷序列,符号串也称为字。用ε来表示空符号串。例如:a,ab,abc 4、长度:符号串的长度是指该串所包含的符号个数。用|x|表示符号串x的长度。 例如:|a|=1,|abn|=3 5、连结:设x和y为符号串,则称xy 为他们的连结。例如:x=aa,y=bb,则xy=aabb 6、空集:不含任何元素的集合,记为 。 7、乘积:设A和B是符号串集,则用AB表示A和B的乘积。A={a,b},B={c,d},则AB={ac,ad,bc,bd} 8、方幂:设A为符号串集,则定义 A0={ε} A1=A A n=A n-1 A

例如:A={a,b} 则有: A0={ε} A1={a,b} A2={aa,ab,ba,bb} 9、正闭包:设A为符号串集,则用A+表示A的正闭包,其具体定义如下: A+=A1∪A2∪A3∪?… 例如:A={a},A+={a,aa,aaa,……} 10、星闭包:设A为一集合,则定义A的星闭包为A* ,其具体定义如下A*=A0∪A+ 例如:A={a},A*={ε,a,aa,aaa,……} 文法G定义为四元组(V N,V T,P,S )其中 V N为非终结符号(或语法实体,或变量)集; V T为终结符号集; P为产生式(也称规则)的集合;V N,V T和P是非空有穷集。 S称作识别符号或开始符号,它是一个非终结符,至少要在一条产生式中作为左部出现。V N和V T不含公共的元素,即V N∩V T = φ 用V表示V N ∪V T,称为文法G的字母表或字汇表 例文法G=(V N,V T,P,S) V N = { S }, V T ={ 0, 1 } P={ S→0S1, S→01 } S为开始符号 推导:用若干次产生式可从x串导出y串,则称y为x的推导,记为x y。 直接推导:用一次产生式可从x导出y,则称y为x的直接推导,并记为x?y。 星推导:x y(当且仅当x=y或x y)。 句型:由初始符推出的任意符号集合。 句子:不包含非终结符的句型。 最左推导:推导的每一步都是对最左非终结符进行替换。 最右推导(规范推导):推导的每一步都是对最右非终结符进行替换。所得句型称为规范句型。 0型文法(短语结构文法):产生式为:α→β,其中α和β是符号串。 1型文法(上下文有关文法):产生式:αAβ→αuβ,其中A∈V N,u为非空串。2型文法(上下文无关文法): A→β,其中A∈V N,β为非空串。 3型文法(正则文法):产生式为:A→a,A→bB,其中A,B∈V N, #a,b∈V T是符号串。四种文法包含关系:0型文法→1型文法→2型文法→3型文法 二义性文法:一个文法存在某个句子使得它有两棵语法树。例G:E→E+E|E*E|(E)|i

蒋立源_《编译原理》_西北工业大学出版社_第3版课后答案

《编译原理》课后习题答案 第一章 1.解:源程序是指以某种程序设计语言所编写的程序。目标程序是指编译程 序(或解释程序)将源程序处理加工而得的另一种语言(目标语言)的程 序。翻译程序是将某种语言翻译成另一种语言的程序的统称。编译程序与 解释程序均为翻译程序,但二者工作方法不同。解释程序的特点是并不先 将高级语言程序全部翻译成机器代码,而是每读入一条高级语言程序语 句,就用解释程序将其翻译成一段机器指令并执行之,然后再读入下一条 语句继续进行解释、执行,如此反复。即边解释边执行,翻译所得的指令 序列并不保存。编译程序的特点是先将高级语言程序翻译成机器语言程 序,将其保存到指定的空间中,在用户需要时再执行之。即先翻译、后执 行。 2.解:一般说来,编译程序主要由词法分析程序、语法分析程序、语义分析 程序、中间代码生成程序、代码优化程序、目标代码生成程序、信息表管 理程序、错误检查处理程序组成。 3.解:C语言的关键字有:auto break case char const continue default do double else enum extern float for goto if int long register return short signed sizeof static struct switch typedef union unsigned void volatile while。上述关键字在C语言中均为保留字。 4.解:C语言中括号有三种:{},[],()。其中,{}用于语句括号;[]用 于数组;()用于函数(定义与调用)及表达式运算(改变运算顺序)。 C语言中无END关键字。逗号在C语言中被视为分隔符和运算符,作为优先级最低的运算符,运算结果为逗号表达式最右侧子表达式的值(如: (a,b,c,d)的值为d)。 5.略 第二章 1.(1)答:26*26=676 (2)答:26*10=260 (3)答:{a,b,c,...,z,a0,a1,...,a9,aa,...,az,...,zz,a00,a01,...,zzz},共26+26*36+26*36*36=34658个

编译原理与语言翻译

编译原理与语言翻译 编译原理是计算机科学的重要分支,它研究了将一种编程语言转换为另一种机器语言的过程。语言翻译在现代计算机和软件开发领域扮演着重要的角色。本文将介绍编译原理和语言翻译的基本概念、方法和应用。 一、引言 编译原理是计算机科学和软件工程领域的重要基础知识,它研究了将高级编程语言转换为机器语言的技术。语言翻译作为编译原理的核心任务之一,其目标是实现语言之间的转换,使得程序能够在不同平台上运行。 二、编译原理的基本概念 1.词法分析 词法分析是编译过程的第一个阶段,它将源代码转换为一个个记号(token)序列。词法分析器根据预先定义好的词法规则,将源代码中的各种关键字、标识符、常量等转换为相应的记号。 2.语法分析 语法分析是编译过程的第二个阶段,它将词法分析器生成的记号序列转换为一个语法树。语法分析器根据预先定义好的语法规则,将记号序列组织成一个有层次结构的树形表示。 3.语义分析

语义分析是编译过程的第三个阶段,它对语法树进行分析,检查程序中的语义错误并进行纠正。语义分析器可以检查变量的声明和使用是否符合规范,是否存在类型错误等。 4.中间代码生成 中间代码生成是编译过程的第四个阶段,它将语法树转换为一种中间表示形式,如三地址码、四元式等。中间代码是一种介于高级语言和机器语言之间的抽象表示形式,它可以帮助优化和转换程序。 5.代码优化 代码优化是编译过程的第五个阶段,它通过分析和转换中间代码,提高程序的执行效率和空间利用率。代码优化器可以进行公共子表达式消除、循环优化、函数内联等优化操作。 6.代码生成 代码生成是编译过程的最后一个阶段,它将优化后的中间代码转换为目标机器语言。代码生成器根据目标机器的特性和约束,生成有效的机器指令序列。 三、语言翻译的基本方法 1.解释执行 解释执行是一种把源代码逐行转换为机器代码并立即执行的方法。解释执行器将源代码解析为语法树或解释器内部的数据结构,然后逐条解释执行。

编译原理第三版课后答案王生原

编译原理第三版课后答案王生原 编译原理第三版课后答案王生原 【篇一:编译原理课后答案(第三版蒋立源康慕宁编)】 class=txt>第一章习题解答 1解:源程序是指以某种程序设计语言所编写的程序。目标程序是指编译程序(或解 释程序)将源程序处理加工而得的另一种语言(目标语言)的程序。翻译程序是将某种语 言翻译成另一种语言的程序的统称。编译程序与解释程序均为翻译程序,但二者工作方法 不同。解释程序的特点是并不先将高级语言程序全部翻译成机器代码,而是每读入一条高 级语言程序语句,就用解释程序将其翻译成一段机器指令并执行之,然后再读入下一条语 句继续进行解释、执行,如此反复。即边解释边执行,翻译所得的指令序列并不保存。编 译程序的特点是先将高级语言程序翻译成机器语言程序,将其保存到指定的空间中,在用 户需要时再执行之。即先翻译、后执行。 2解:一般说来,编译程序主要由词法分析程序、语法分析程序、语义分析程序、中间代码生成程序、代码优化程序、目标代码生成程序、信息表管理程序、错误检查处理程序组成。 3解:c语言的关键字有:auto break case char constcontinue default do double else enum extern float for goto if int long register return short signed sizeof static struct switch typedef union unsigned void volatile while。上述关键字在c语言中均为保留字。 4解:c语言中括号有三种:{},[],()。其中,{}用于语句括号;[]用于数组;()用于函数(定义与调用)及表达式运算(改变运算顺序)。c语言中无end关键字。 逗号在c语言中被视为分隔符和运算符,作为优先级最低的运算符,运算结果为逗号表达 式最右侧子表达式的值(如:(a,b,c,d)的值为d)。 5略 第二章习题解答 1.(1)答:26*26=676 (2)答:26*10=260 (3)答:{a,b,c,...,z,a0,a1,...,a9,aa,...,az,...,zz,a00,a01,...,zzz},共 26+26*36+26*36*36=34658个 2.构造产生下列语言的文法(1){anbn|n≥0} (2){anbmcp|n,m,p≥0} (3){an # bn|n≥0}∪{cn # dn|n≥0}

编译原理知识点汇总

编译原理的复习提纲 1. 编译原理=形式语言+编译技术 2. 汇编程序:把汇编语言程序翻译成等价的机器语言程序 3. 编译程序:把高级语言程序翻译成等价的低级语言程序 4. 解释执行方式:解释程序,逐个语句地模拟执行 翻译执行方式:翻译程序,把程序设计语言程序翻译成等价的目标程序 5. 计算机程序的编译过程类似,一般分为五个阶段:词法分析、语法分析、 语义分析及中间代码生成、代码优化、目标代码生 成 词法分析的任务:扫描源程序的字符串,识别出的最小的语法单位(标识符或无正负号数 等) 语法分析是:在词法分析的基础上的,语法分析不考虑语义。语法分析读入词法分析程 序识别出的符号,根据给定的语法规则,识别出各个语法结构。语义分析的任务是检查程序语义的正确性,解释程序结构的含义,语义分 析包括检查变量是否有定义,变量在使用前是否具有值,数值是否溢出等。 语法分析完成之后,编译程序通常就依据语言的语义规则,利用语法制导 技术把源程序翻译成某种中间代码。所谓中间代码是一种定义明确、便于处理、独立于计算机硬件的记号系统,可以认为是一种抽象机的程序 代码优化的主要任务是对前一阶段产生的中间代码进行等价变换,以便产生速度快、空间小的目标代码

编译的最后一个阶段是目标代码生成,其主要任务是把中间代码翻译成特定的机器指令或汇编程序 编译程序结构包括五个基本功能模块和两个辅助模块 6. 编译划分成前端和后端。 编译前端的工作包括词法分析、语法分析、语义分析。编译前端只依赖于源程序,独立于目标计算机。前端进行分析 编译后端的工作主要是目标代码的生成和优化后端进行综合。独立于源程序,完全依赖于目标机器和中间代码。 把编译程序分为前端和后端的优点是: 可以优化配置不同的编译程序组合,实现编译重用,保持语言与机器的独 立性。 7. 汇编器把汇编语言代码翻译成一个特定的机器指令序列 第二章 1•符号,字母表,符号串,符号串的长度计算P18,子符号串的含义,符号串的简单运算XY,Xn, 2. 符号串集合的概念,符号串集合的乘积运算,方幂运算,闭包与正闭包的概念P19,P20A0 ={ } 3. 重写规则,简称规则。非xx(V n),xx(V t )的概念。 4•文法的概念。P23识别符号.P23文法的第一个重写规则的左部符号为识别号。

编译原理文字总结

编译原理文字总结 编译原理文字总结 1.高级程序设计语言的翻译主要有两种方式:编译和解释。 2.编译过程概述: (1)词法分析:输入源程序,对构成源程序的字符串进行扫描和分解,识别出一个个的 单词(亦称单词符号或符号)如基本字,标识符,常数,算符和界符。 (2)语法分析:在词法分析的基础上,根据语言的语法规则,把单词符号串分解成各类 语法单位(语法范畴),如短语,子句,句子,程序段和程序等 (3)语义分析与中间代码产生:对语法分析所识别出的各类语法范畴,分析其含义,并 进行初步翻译(产生中间代码)。包括静态语义检查和中间代码的翻译。(4)优化:对前段产生的中间代码进行加工变换,以期在最后阶段能产生出更为高效(省 时间和空间)的目标代码。 (5)目标代码生成:把中间代码(或经优化处理之后)变换成特定机器上的低级语言代 码。 编译程序结构框图 3.文法是表述语言的语法结构的形式规则。

4.所谓上下文无关文法是这样一种文法,它所定义的语法范畴(或语法单位)是完全独立于这种范畴可能出现的环境的。一个上下文无关文法G包括四个组成部分:一组终结符号,一组非终结符号,一个开始符号,以及一组产生式。 5.形式上说,一个上下文无关文法G是一个四元式(VT,VN,S,&)其中VT是一个非空有 限集,它的每个元素称为终结符号;VN是一个非空有限集,它的每个元素称为非终结符号,VT∩VN=;S是一个非终结符号,称为开始符号;&是一个产生式集合,每个产生式的形式是P→a,其中P属于VN,a属于 (VT∪VN)*。开始符号S至少必须在某个产生式的左部出现一次。 6.推导每前进一步总是引用一条规则(产生式)。 7.假定G是一个文法,S是它的开始符号。如果Sa,则称a是一个句型(0步或若干步)。 仅含终结符号的句型是一个句子。文法G所产生的句子的全体是一个语言,将它记为L(G)。L(G)={a|Sa&a∈VT*}例如终结符号串(i*i+i)是文法(2.1)的一个句子。8.从一个句型到另一个句型的推导过程往往不是唯一的。所谓最左推导是指任何一步ab都是对a中最左非终结符进行替换的。同样可定义最右推导。9.一颗语法树表示了一个句型种种可能的(但未必是所有的)不同推导过程,包括最左(最 右)推导。这样的一颗语法树是这些不同推导过程的共性抽象,是它们的代表。一个句型不一定只对应唯一的一棵语法树,也就是不一定只有唯一的一个最左(最右)推导。

编译原理概念整理(全)

翻译程序:能够把某种语言转换成另一种语言,而后者与前者在逻辑上是等价的。 编译过程:词法、语法、语义分析与中间代码、优化、目标代码生成 词法分析:输入源程序,对构成源程序的字符串进行扫描和分解,识别出一个个单词。 语法分析:在词法分析的基础上,根据语言的语法规则,把单词符号串分解成各类语法单位。 语义分析与中间代码产生:对语义分析所识别出的各类语法范畴,分析其含义并进行初步翻译(产生中间代码); 优化:优化的任务在于对前段产生的中间代码进行加工变换,以期在最后阶段能产生出更为高效(省时间和空间)的目标代码。 目标代码生成:把中间代码(或经优化处理之后)变换成特定存储器上的低级语言代码。 编译程序结构:表格管理、出错处理编译前端:由与源语言有关但与目标语言无关的那些部分组成,包括词法分析、语义分析、语义分析与中间代码产生。 后端:编译程序中与目标语言有关那些部分,优化与目标代码生成。后端不依赖于源语言而仅仅依赖于中间语言。词法规则是指单词符号的形成规则。语言的语法规则规定了如何从单词符号形成更大的结构(语法单位)。 所谓一个语言的语义是指这样的一组规则,使用它可以定义一个程序的意义,这些规则称为语义规则。文法是描述语言的语法结构的形式规则 上下文无关文法:是这样一种文法,它所定义的语法范畴是完全独立于这种范畴可能出现的环境。 上下文无关文法组成:一组终结符号一组非终结符号,一个开始符号以及一组产生式。 开始符号:是一个特殊的非终结符号,它代表所定义的语言中我们最终感兴趣的语法范畴,这个语法范畴通常称为“句子” 产生式:是定义语法范畴的一种书写规则。 二义性:如果一个文法存在某个句子对应两棵不同的语法树,则称这个文法是二义的。关键字、标识符、常数、运算符、界符 含有左递归的文法将使自上而下的分 析过程陷入无限循环。 LL(1)分析条件:当一个文法不含左递 归,并且满足每个非终结符的所有候选 首符集两两不相交的条件 LL(1)的含义:第一个L表示从左到右扫 描输入串,第二个L表示最左推导,1 表示分析时每一步只需向前查看一个 符号 自上而下分析的问题:①文法含有左递 归时,分析过程会陷入无限循环②回溯 浪费分析时间③某一非终结符用某一 候选式匹配成功时,可能是暂时的④分 析不成功时,难以找到出错位置 自下而上分析的问题:怎样判断栈顶的 符号串的可归约性,以及如何归约。 一个句型的最左直接短语称为该句型 的句柄。 在形式语言中最右推导常被称为规范 推导,由规范推导所得的句型称为规范 句型,如果文法无二义的,那么规范推 导(最右推导)的逆过程必是规范归约 (最左归约) 属性分为两类:综合属性,继承属性, 综合属性用于“自下而上”传递信息, 继承属性用于“自上而下”传递信息。 在上下文无关文法的基础上,为每个文 法符号(终结符或非终结符)配备若干 相关的“值”(称为属性) 语义规则:文法每个产生式都配备了一 组属性的计算规则。 语法制导翻译:由源程序的语法结构所 驱动的处理办法。 输入串-----语法树-------依赖图--------语 义规则计算次序 静态检查和中间代码产生的地位: ----语法分析器-----静态检查器-------中 间代码产生器-------优化器------- 属性文法:对于文法的每个产生式都配 备了一组属性的计算规则,在上下文无 关文法的基础上,为每个符号都配备了 若干相关属性。 中间语言形式:后缀式,三地址代码(包 括三元式,四元式、间接三元式),DAG 图表示 后缀式表示法(逆法兰表示法):把运 算量(操作数)写在前面,把算符写在 后面(后缀) 四元式:(OP Arg1 Arg2 Result) 三元式:(OP Arg1 Arg2) E→E1 or M E2: backpatch(E1.F,M.quad); E.T=merge(E1.T,E2.T) E.F=E2.F E→E1 and M E2: backpatch(E1.T,M.quad) E.T=E2.T E.F=merge(E1.F,E2.F) 最左规约=规范规约:A 最右推导=规范推导: B 短语:每棵子树对应一个短语 直接短语:只有两层的子树对应的短语 句柄:最左直接短语 E→TE’ Procedure E Begin T;E’ End E’→+TE’|ℇ Procedu re E’ If sym=’+’ then Begin Advance T;E’ End F→(E)|i Procedure F If sym=’i’ then advance Else if sym=’(’ then Begin Advance E If sym=’)’ then advance Else error End Else error

编译原理与语义分析

编译原理与语义分析 编译原理是计算机科学中的一门基础学科,它研究的是如何将一种 计算机语言翻译成为另一种计算机语言或者翻译成为机器语言。在编 译原理中,语义分析是非常重要的一步,它的作用是确定源程序中的 语义,并且对其进行检查、纠正和转换。本文将介绍编译原理与语义 分析的基本概念、流程以及一些常见的语义分析方法。 一、编译原理的基本概念 编译原理是一门关于计算机语言处理的学科,它主要研究如何将高 级语言翻译成为机器语言,以便计算机能够理解和执行。编译原理包 括了词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成、代码优化和代 码生成等步骤。 在编译原理中,语义分析是一个非常重要的步骤,它负责对源程序 进行分析,确定程序中的语义错误,并且对其进行纠正和转换。语义 分析是编译器的关键环节之一,它对源程序进行静态分析,检查语法 是否符合语言定义的规则,以及确定语句的含义和执行过程。 二、语义分析的流程 语义分析是编译过程的重要环节之一,它的主要任务是分析源程序 中的语义,并且进行检查、纠正和转换。下面是语义分析的基本流程: 1. 词法分析:首先对源程序进行词法分析,将源程序分割成为一个 个的词法单元,例如变量名、关键字、运算符等。

2. 语法分析:通过语法分析,确定词法单元之间的关系,构建抽象 语法树(AST),将源程序表示为一个树状结构。 3. 语义分析:对抽象语法树进行遍历,对每个节点进行语义分析, 并且进行类型检查、语义检查等操作。 4. 语义错误检查:在语义分析的过程中,对源程序进行检查,发现 语义错误,并进行纠正和转换。 5. 中间代码生成:根据语义分析的结果,生成中间代码,中间代码 是一种介于源程序和目标代码之间的表示形式。 6. 代码优化:对中间代码进行优化,提高执行效率和代码质量。 7. 代码生成:根据中间代码生成目标代码,目标代码是可以直接在 计算机上执行的机器语言代码。 三、常见的语义分析方法 在语义分析中,有很多常见的方法和技术,下面介绍几种常见的语 义分析方法: 1. 类型检查:在源程序中,对变量、表达式、函数等进行类型检查,确定其类型是否匹配,是否符合语言定义的规则。 2. 作用域检查:在源程序中,对变量、函数等进行作用域检查,确 定其作用域范围是否正确,并且检查变量是否重复定义。 3. 常量折叠:对源程序中的常量进行折叠,将常量的计算结果直接 替代常量的引用。

编译原理所有名词解释

第一章 编译程序是一种程序,它把高级语言编写的源程序翻译成与之在逻辑上等价的机器语言或汇 编语言的目标程序。 一个高级语言程序的执行通常分为两个阶段,即编译阶段和运行阶段。如果编译生成的目标 程序是汇编语言形式,那么在编译与运行阶段之间还要添加一个汇编阶段。 解释程序也是一种翻译程序,它将源程序作为输入,一条语句一条语句地读入并解释执行。 解释程序与编译程序的主要区别是:编译程序是将源程序翻译成目标程序后再执行该目标程 序,而解释程序则是逐条读出源程序中的语句并解释执行,即在解释程序的执行过程中并不 源程序 产生目标程序。 析阶段、语义分析和中间代码生成阶段、优化阶段和目 标代码生成阶段。词法分析的任务是对构成源程序的字 符串进行扫描和分解,根据语言的词法规则识别出一个 个具有独立意义的单词;语法分析的任务是在词法分析 的基础上,根据语言的语法规则(文法规则)从单词符 号串中识别出各种语法单位并进行语法检查;语义分析 和中间代码生成阶段的任务是首先对每种语法单位进行 静态语义检查,然后分析其含义,并用另一种语言形式 来描述这种语义即生成中间代码;优化的任务是对前阶 段产生的中间代码进行等价变换或改造,以期获得更为 高效(节省时间和空间)的目标代码; 的任务是把中间代码(或经优化处、理之后)变换成特编译程序结构示意图 定机器上的机器语言程序或汇编语言程序,实现最终的翻译工作。 自编译:用某种高级语言书写自己的编译程序。 交叉编译:指用A机器上的编译程序来产生可在B机器上运行的目标代码。 自展:首先确定一个非常简单的核心语言L0,然后用机器语言或汇编语言书写出它的编译程 序T0:再把语言L0扩充到L1,此时有L0 L1,并用L0编写L1的编译程序T1(即自编译)。移植:指A机器上的某种高级语言的编译程序稍加改动后能够在B机器上运行。 第二章 对程序设计语言的描述是从语法、语义和语用3个因素来考虑的。所谓语法是对语言结构的 定义;语义是描述了语言的含义;语用则是从使用的角度去描述语言。 形式化的方法:用一整套带有严格规定的符号体系来描述问题的方法。 标识符:以字母打头的字母数字串 字母表:是元素的非空有穷集合。 字符:字母表中的元素称为符号,或称为字符。可以是字母、数字和其他符号。 符号串:符号的有穷序列。 前缀:指从末尾删除0个或多个符号后得到的符号串。后缀:指从开头删除…..(同上) 符号串的运算:符号串的连接、集合的乘积、符号串的幂运算、集合的幂运算、集合A的 正闭包A+与闭包A* 形式语言:字母表上所有的字符按照某种规则所组成的集合。 句子:均对应与字母表中的符号串。 文法:是规则的非空有穷集合(描述语言的文法不唯一) 文法四元组:G[S]=(V N,V T,P,S) V N :非终结符集V T:终结符集(V N ^ V T=空集) P:产生式集S:文法的开始符号

(完整版)编译原理名词解释

1.源语言:书写源程序所使用的语言 2.源程序:用程序设计语言书写的程序 3.目标语言:计算机的机器指令。目标语言可以是机器语言,也可以是汇编语言,或 者是其他中间语言,但最终结果必是机器语言。 4.目标程序:由机器指令构成的程序。目标程序是经过翻译程序加工后用目标语言表小 的程序0 5.翻译程序:能够把某一种语言程序(源程序)改造成另一种语言程序(目标程序) 将源程序译成逻辑上等价的目标程序的程序。翻译程序有两种工作方式:编译和解释。 6.编译程序:也称翻译程序 7.解释程序:有些翻译程序在翻译过程中并不产生完整的目标程序,而是翻译一句, 解释执行一句,这样的称为解释程序。 8.汇编程序:由汇编语言写成的程序 9.词法分析:执行词法分析的程序成为词法分析器,词法分析依据的是语言构词规则。 词法分析器从文件读入源程序,由字符拼接单词。每当识别出一个单词,词法分析器就输出这个单词的内部码。 10.语法分析:执行语法分析的程序叫做语法分析器。语法分析的任务就是根据语言的 规则,将词法分析器所提供的单词种别分成各类语法范畴。 11.中间代码生成:中间代码产生有时称为语义分析,执行中间代码产生的程序称为中 间代码生成器。他的任务时按照语法分析器所识别出的语法范畴产生相应的中间代码,并建立符号表、常数表,等各种表格。 12.目标代码生成:执行目标代码生成的程序称为目标代码生成器。他的任务是根据中 间代码和表格信息,确定各类数据在内存中的位置,选择合适的指令代码,将中间代码翻译成汇编语言或机器指令,这部分工作与计算机硬件有关。 13.符号表:用于记录源程序中出现的标识符,一个标识符往往具有一系列的语义值, 她包括标识符的名称、种属、类型、值存放的地址等等。 14.常数表:用于记录在源程序中出现的常数。 15.编译程序前端:是由词法分析器、语法分析器和中间代码产生器组成的。她的特点 是依赖于被编译的源程序,输出结果用中间代码描述,和目标机器无关。 16.编译程序后端:是由目标代码生成器组成,他的特点是和源程序无关,以中间代码 形式的源程序为输入进行处理,输出结果依赖于目标机器。 17.文本文件:文本文件的内容由94个图形字符‘!‘-'〜'(33-126)和4个控制字符换行 (10)、回车(13)、空格(32)、TAB (9)构成,文本文件又称为ASCII码文件,扩展名通常为TXT,文件尾用控制字符EOF(26)指示。 18.二进制文件:由机器指令即二进制数构成,因二进制数可能是26(文件结束控制 符),故文件尾用文件长度(文件的字节数)指示,扩展名通常为EX E o 19.源代码(source code)一预处理器(preprocessor)一编译器(compiler)一汇编程序 (assembler)一目标代码(object code)一链接器(Linker)一可执行程序(executables)20.编译程序的流程是: 源程序—》词法分析—》语法分析—》语义分析(中间代码产生)—》目标 21.

编译原理与汇编语言的概念区别

编译原理与汇编语言的概念区别编译原理和汇编语言是计算机科学领域中的重要概念,它们在软件 开发和计算机编程中发挥着关键作用。尽管它们都与计算机编程相关,但它们在概念上存在明显的区别。本文将对编译原理和汇编语言进行 比较,以帮助读者更好地理解它们之间的差异。 一、编译原理 编译原理是研究将高级程序语言转化为低级机器语言的原理和方法 的学科。它主要涉及编译器的设计和实现,以及语言翻译过程中的各 个环节。编译原理的关键目标是将高级程序语言翻译成等效的机器语 言代码,使计算机能够理解和执行这些代码。 编译原理的过程通常包括以下几个步骤: 1. 词法分析:将输入的代码根据语法规则分解成各个独立的单词或 标记。 2. 语法分析:根据语法规则构建语法分析树,将代码进行结构化的 组织。 3. 语义分析:对代码的语义进行分析和验证,确保代码的正确性和 合法性。 4. 代码生成:根据语义分析结果生成等效的机器语言代码。

编译原理的优势在于能够将高级程序语言转化成与硬件平台无关的 机器语言,使得程序能够在不同的计算机系统上运行,提高了程序的 可移植性和灵活性。 二、汇编语言 汇编语言是一种低级的编程语言,通常与特定的计算机体系结构直 接相关。它使用助记符和指令来表示底层机器指令,使程序员能够直 接操作计算机硬件。 与高级程序语言相比,汇编语言更接近计算机的底层结构,可以更 精确地控制计算机的硬件资源。汇编语言程序需要通过汇编器进行转换,生成机器可读的二进制机器代码。 汇编语言的编码过程相对简单,但由于其对底层硬件的直接控制, 程序的开发和维护过程可能会更加冗长和复杂。汇编语言因其对系统 底层硬件的直接控制能力,通常在性能要求非常高的应用场景中使用,如嵌入式系统和驱动程序开发。 三、编译原理与汇编语言的区别 1. 抽象级别:编译原理处理高级程序语言,而汇编语言处理底层机 器指令。 2. 设计目标:编译原理的主要目标是将高级程序语言转化为等效的 机器语言,从而使计算机能够理解和执行这些代码。而汇编语言的主 要目标是向程序员提供一种直接操作计算机硬件的手段。

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