编译原理第一章

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1、单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,教学进度,计算机科学与工程系,编译原理,(Compiler Construction),主讲：方凤美,85280320-505,信息学院,505,,,09xr2011,关于编译原理课程,到底学什么？,为什么要学？,怎么学？,课程知识点前后关联很紧密，一定要紧跟进度。,课程介绍：,编译原理是计算机各专业的重要专业基础课，是一门涉及设计和构造编译程序的一般原理、基本方法和主要实现技术的课程。内容主要包括：高级语言的形式化、词法分析方法、语法分析方法、语法制导翻译技术、优化技术等。,学习指导：,少走弯路,:,学习

2、编译原理的相关建议,http:/ 徐兰芳 骆婷 编,电子工业出版社,ISBN 978-7-121-12938-4,参考教材：,1.,程序设计语言编译原理（第三版）,陈火旺 等编著 国防工业出版社,2.,编译原理（,Alfred,V.Aho,等 著）,李建中等译 机械工业出版社,图片,教学环节：,理论教学（上课、作业）,实验（上机检查、实验报告）,期末考试,成绩评定：,平时成绩：（,30%,）,实验、作业、课堂提问、考勤,期末考试：（,70%,）,二进制代码,汇编指令,用户,高级语言程序,计算机,编译,编写,执行,学习内容,第一章 编译概述,编译,的概念,编译过程,编译器的逻辑结构,编译器的,生

3、成,翻译程序：将一种语言程序（源）转换成另一种语言程序（目标），两者在逻辑上是等价的。,如果源语言是高级语言，目标语言是低级语言，则称为,编译程序,。,1.1,编译的基本概念,先编译，后执行,解释程序：边转换边执行，不生成目标代码,编译程序,(Compiler),目标程序,源程序,把高级语言程序翻译成等价的低级语言 程序。,编译程序,(Compiler),的功能,1.2,编译过程和编译程序的结构,编译过程一般可分为五个阶段：,一、词法分析,二、语法分析,三、语义分析与中间代码生成,四、优化,五、目标代码生成,例如，有源程序段如下：,float,r,h,s,;,s=2*3.1416*r*(,h+

4、r,);,一、词法分析：识别出源程序中的一个个单词符号,float,r,h,s,;,s=2*3.1416*r*(,h+r,);,二、语法分析：把单词符号串组合成各类语法单位,（即,s=2*3.1416*r*(,h+r,),）,识别,2*3.1416*r*(,h+r,),为表达式,识别,s=2*3.1416*r*(,h+r,),为赋值语句,词法分析是线性分析，,语法分析是一种层次结构分析,赋值语句经语法分析生成语法分析树,赋值语句经语法分析生成语法分析树,赋值语句,s=2*3.1416*r*(,h+r,),的语法树,=,s,*,2,*,3.1416,r,*,r,h,+,表达式,赋值语句,表达式,

5、表达式,表达式,三、语义分析与中间代码生成：分析语法范畴的含义，并进行初步翻译（产生中间代码）,中间代码：一种含义明确、便于处理的记号系统，通常独立于具体的硬件系统。与机器指令较接近，易于转换成机器指令。,中间代码可用四元式、三元式、间接三元式、逆波兰式、树形表示等,赋值语句经语义分析生成语义树,例赋值语句,s=2*3.1416*r*(,h+r,),经语义分析生成语义树如下,=,s,*,2,*,3.1416,r,*,r,h,+,生成中间代码,t1,=2*3.1416;,t2,=t1*r,;,t3,=,h,+r;,t4,=,t2*t3,;,s=t4;,四、优化：产生更高效的代码,t2,=6.28

6、32*r,;,t3,=,h,+r;,s,=,t2*t3,;,四、优化：产生更高效的代码,for (i=1;i=100;i+),M=J+10*i;,N=K+10*i;,M=J;N=K;,for (i=1;i=100;i+),M=M+10;,N=N+10;,M=J;t=K-J;,for (i=1;i=100;i+),M=M+10;,N=,t+M,；,五、生成目标代码：将中间代码变换成特定机器上的低级语言代码,mov,AX,6.28,;,mul,r,;,mov,t2,AX,;,mov,AX,h,;,add,AX,r ;,mov,t3,AX,;,mov,AX ,t2;,mul,t3,;,mov,s,A

7、X,;,t2,=6.28*r,;,t3,=,h,+r;,s,=,t2*t3,;,编译程序的逻辑结构,编译程序总框,按编译过程五阶段的任务划分模块得出编译程序总框如下图：,词法分析器,语法分析器,语义分析与中间代码产生器,优化器,目标代码生成器,表 格 管 理,出 错 处 理,源程序,单词符号,语法范畴,中间代码,中间代码,目标代码,源代码识别阶段,目标代码生成阶段,编译前端与编译后端,把编译程序划分为编译前端和编译后端,前端,后端,源程序,中间代码,目标代码,仅依赖源语言,仅依赖目标语言,除了五个功能模块，一个完整的编译程序还包括：表格管理和出错处理。,表格与表格管理,表格，记录源程序的各类信

8、息和编译各阶段的进展状况。,符号表,：记录名字及其属性。,编译各阶段都涉及到构造、查找或更新有关的表格。,符号表,名字,种类,类型,层次,偏移量,r,变量,float,1,d,h,变量,float,1,d+4,s,变量,float,1,d+8,错误的诊查处理,编译程序在各个阶段应,诊断和报告源程序中的错误，包括词法错误，语法错误，语义错误。,编译程序应,报告出错地点，并给出简明准确的提示信息。,遍：,遍（,PASS),：,对输入文件（源程序或其等价的中间形式）从头到尾扫描一遍，并完成预定处理工作的过程。,将编译程序组织成若干遍,遍,输入文件,输出文件,1.3,编译程序的生成,用机器语言或汇编语言来构造编译程序；,用高级语言来构造编译程序,编译程序,源程序,目标程序,源语言,目标语言,编译方法,构造一个编译程序必须掌握：,编译器实现语言,1.3,编译程序的生成,编译程序自动生成工具：,LEX,、,YACC,；,自编,译技术,移植生成编译器技术,并行编译技术,思考题：,1,、含有优化部分的编译程序的执行效率高。,2,、,C,语言的编译程序可以用,C,语言来编写。,已有,要求,S,T,I,C,A,A,J,A,A,C,A,A,J,A,C,J,A,A,S,T,I,已有,要求,C,A,A,C,B,B,C,B,C,C,A,A,C,B,A,C,B,C,C,B,B,2,1,