编译原理词汇表
编译程序是一种翻译程序，它将高级语言所写的源程序翻译成等价的机器语言或汇编语言的目标程序。
2．词法分析（Lexical analysis或Scanning）和词法分析程序（Lexical analyzer或Scanner）词法分析阶段是编译过程的第一个阶段。这个阶段的任务是从左到右一个字符一个字符地读入源程序，即对构成源程序的字符流进行扫描然后根据构词规则识别单词(也称单词符号或符号)。词法分析程序实现这个任务。词法分析程序可以使用lex等工具自动生成。
3．语法分析（Syntax analysis或Parsing）和语法分析程序（Parser）
语法分析是编译过程的一个逻辑阶段。语法分析的任务是在词法分析的基础上将单词序列组合成各类语法短语，如“程序”，“语句”，“表达式”等等.语法分析程序判断源程序在结构上是否正确.源程序的结构由上下文无关文法描述.
4．语义分析（Syntax analysis）及中间代码生成
语义分析是编译过程的一个逻辑阶段. 语义分析的任务是对结构上正确的源程序进行上下文有关性质的审查, 进行类型审查.例如一个C程序片断:
int arr[2],b;
b = arr * 10;
源程序的结构是正确的.
语义分析将审查类型并报告错误:不能在表达式中使用一个数组变量,赋值语句的右端和左端的类型不匹配.语义分析时，根据语句的含义，可对它进行翻译，用另一种语言形式（比源语言更接近于目标语言的一种中间代码或直接用目标语言）来描述这种语义。
5．代码优化
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，以期获得更为高效的，即省时间和空间的代码。
6．目标代码生成
目标代码的生成的任务是将中间代码变换成特定机器上的绝对指令代码或可重定位的指令代码或汇编指令代码。
7．遍
8．前端及后端
9．编译程序和解释程序
10．Lex
一个词法分析程序的自动生成工具。它输入描述构词规则的一系列正规式,然后构建有穷自动机和这个有穷自动机的一个驱动程序,进而生成一个词法分析程序.
11．Yacc
一个语法分析程序的自动生成工具。它接受语言的文法,构造一个LALR(1)分析程序.因为它采用语法制导翻译的思想,还可以接受用C语言描述的语义动作,从而构造一个编译程序. Yacc 是Yet another compiler
12．源语言（Source language）和源程序（Source program）
被编译程序翻译的程序称为源程序,书写该程序的语言称为源语言.
13．目标语言（Object language or Target language）和目标程序（Object program or Target program）编译程序翻译源程序而得到的结果程序称为目标程序, 书写该程序的语言称为目标语言.
14．中间语言（中间表示）（Intermediate language(representation)）
在进行了语法分析和语义分析阶段的工作之后，有的编译程序将源程序变成一种内部表示形式，这种内部表示形式叫做中间语言或中间表示或中间代码。所谓“中间代码”是一种结构简单、含义明确的记号系统，这种记号系统复杂性介于源程序语言和机器语言之间，容易将它翻译成目标代码。另外，还可以在中间代码一级进行与机器无关的优化。常见的中间代码形式有：逆波兰式、三元式、四元式和三地址代码。
15．文法（Grammars）
文法是用于描述语言的语法结构的形式规则。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；产生式(规则)是形如α→β或 a ::=b 的(a , b)有序对,其中α∈(V N∪V T)*且至少含有一个非终结符，而β∈(V N∪V T)*。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，至少要在一条规则中作为左部出现。
一个文法的例子: G=( V N ={A，R}, P ={0,1} ，P ={A→0R，A→01,R→A1}, S =A)
16．文法分类（A hierarchy of Grammars）
著名语言学家Noam Chomsky定义了四类文法和四种形式语言类，文法的四种类型分别是0型、1型、2型和3型。几类文法的差别在于对产生式施加不同的限制，分别是：
0型文法(短语结构文法)(phrase structure grammars)：
设G=(V N，V T，P，S)，如果它的每个产生式α→β是这样一种结构α∈(V N∪V T)*且至少含有一个非终结符，而β∈(V N∪V T)*，则G是一个0型文法。
1型文法（上下文有关文法）(context-sensitive grammars)：
设G=(V N，V T，P，S)为一文法|α|，若P中的每一个产生式α→β均满足|β|≥|α|，仅仅S→ε除外，则文法G是1型或上下文有关的。
2型文法（上下文无关文法）(context-free grammars)：
设G=(V N，V T，P，S)，若P中的每一个产生式α→β满足：α是一非终结符，β∈(V N∪V T)*则此文法称为2型的或上下文无关的。
3型文法（正规文法）(regular grammars)：
设G=(V N，V T，P，S)，若P中的每一个产生式的形式都是A→aB或A→a，其中A和B都是非终结符，a是终结符，则G是3型文法或正规文法。
0型文法产生的语言称为0型语言。
1型文法产生的语言称为1型语言，也称作上下文有关语言。
2型文法产生的语言称为2型语言，也称作上下文无关语言。
3型文法产生的语言称为3型语言，也称作正规语言。
17．句型（Sententialform），句子（Sentence）和语言（Language）
设G［S］是一文法，如果符号串x是从识别符号推导出来的，即有S x，则称x是文法G［S］的句型。若x仅由终结符号组成，即S x，x∈V T*，则称x为G［S］的句子。
文法G所产生的语言定义为集合｛x｜S x，其中S为文法识别符号，且x∈V T*｝。可用L(G) 或L(G[S])表示该集合。
18．推导（Derive）和语法树（Parse tree）
推导的概念：分别定义V*中的符号之间的关系直接推导、长度为n（n≥1）的推导和长度为n（n
≥0）的推导：
（1）如α→β是文法G=(V N，V T，P，S)的规则（或说是P中的一个产生式），γ和δ是V*中的任意符号，若有符号串v，w满足：
v＝γαδ，w＝γβδ
则说v（应用规则α→β）直接产生w，或说，w是v的直接推导，或说，w直接归约到v，记做v
w。
（2）如果存在直接推导的序列：
v w0w1w2…w n w，（n>0）
则称v推导出（产生）w（推导长度为n），或称w归约到v。记作v w。
（3）若有v w，或v＝w，则记作。
语法树（推导树）的概念：给定文法G=(V N，V T，P，S)，对于G的任何句型都能构造与之关联的语法树（推导树）。这棵树满足下列4个条件：
①每个结点都有一个标记，此标记是V的一个符号。
②根的标记是S。
③若一个结点n至少有一个它自己除外的子孙，并且有标记A，则A肯定在V N中。
④如果结点n的直接子孙，从左到右的次序是结点n1，n2，… ，n k，其标记分别为A1，A2，…，A k，那么A→A1A2，…，A k一定是P中的一个产生式。
19．二义文法（Ambiguous grammer）
如果一个文法存在某个句子对应两棵不同的语法树，则说这个文法是二义的。或者说，若一个文法中存在某个句子，它有两个不同的最左(最右)推导，则这个文法是二义的。
20．短语，句柄(phrase , sentence handle)
令G是一文法，S是文法的开始符号，αβδ是文法G的一个句型。如果有：且
则称β是句型αβδ相对与非终结符A的短语。特别，如有则称β是句型αβδ相对于规则A→β的直接短语(也称简单短语)。一个句型的最左直接短语称为该句型的句柄。
21．正规式（regular expression）和它所表示的正规集（regular set）
设字母表为Σ,辅助字母表Σ’ =｛Φ,ε，｜，.，*,(,)｝。
1. ε和Φ都是Σ上的正规式，它们所表示的正规集分别为{ε}和Φ；
2.任何a∈Σ，a是Σ上的一个正规式，它所表示的正规集为{a}；
3.假定е1和е2都是Σ上的正规式，它们所表示的正规集分别为L(е1)和L(е2)，那么，(е1)，е1｜е2，е1·е2和е2*也都是正规式，它们所表示的正规集分别为L(е1)，L(е1)∪L(е2)，L(е1)L(е2)和(L(е)) *。
1
4.仅由有限次使用上述三步骤而定义的表达式才是Σ上的正规式，仅由这些正规式所表示的字集才是Σ上的正规集。
22．确定的有穷状态自动机DFA(deterministic finite automaton)和不确定的有穷状态自动机NFA(nondeterministic finite automaton）
我们这里是把DFA和NFA作为正规集的识别工具而介绍的。
DFA定义如下：
一个确定的有穷自动机(DFA)M是一个五元组：M=(K, Σ，f，S，Z)其中
1.K是一个有穷集，它的每个元素称为一个状态；
2. Σ是一个有穷字母表，它的每个元素称为一个输入字符,所以也称Σ为输入符号字母表;
3.f是转换函数，是在K×Σ→K上的映像，即，如f(k i,a)= k j( k i∈K, k j∈K)就意味着，当前状态为k i，输入字符为a时，将转换到下一状态k j，我们把k j称作k i的一个后继状态;
4.S∈K是唯一的一个初态；
5.Z K，是一个终态集，终态也称可接受状态或结束状态。
NFA定义如下;
一个不确定的有穷自动机(NFA)M是一个五元组，M=(K, Σ，f，S，Z)其中
1.K是一个有穷集，它的每个元素称为一个状态；
2. Σ是一个有穷字母表，它的每个元素称为一个输入字符；
3. f是一个从K×Σ*到K的子集的映像.
4. S K，是一个非空初态集;
5. Z K，是一个终态集。
DFA和NFA的等价定理：对于每个NFA M，存在一个DFA M?，使得L（M）＝L（M?），即M和M?是等价的。
23．最小状态DFA(reduced DFA or minimum DFA)
我们说一个确定的有穷自动机是化简了的，即是说，它没有多余状态并且它的状态中没有两个是互相等价的，这种DFA也叫做最小状态DFA。一个DFA可以通过消除多余状态和合并等价状态而转换成一个与之等价的最小状态DFA。
24．FIRST集
设G=(V N，V T，P，S)是上下文无关文法FIRST(α)=｛a｜，a∈V T，α, β∈V*｝若，则规定∈FIRST(α)。
25．FOLLOW集
设G=(V N，V T，P，S)是上下文无关文法，A∈V N，Ｓ是开始符号
FOLLOW(A)=｛a｜且a∈V T，a∈FIRST(β)，μ∈V T*，β∈V+｝
若，且，则#∈FOLLOW(A)。
也可定义为：FOLLOW(A)={a|…Aa…,a∈V T }
若有…A，则规定#∈FOLLOW(A)
这里我们用…＃?作为输入串的结束符，或称为句子括号，如：＃输入串＃。
26．SELECT集
给定上下文无关文法的产生式A→αA∈V N，α∈V*，若，则SELECT(A→α)= FIRST(α) 如果，则SELECT(A→α)=FIRST(α)∪FOLLOW(A)。
27．左递归文法（Left recursive grammar）
一个文法含有下列形式的产生式时。
a)A→AβA∈V N，β∈V*
b)A→Bβ
B→ＡαA,B∈V N，α、β∈V*
在a)中也可称为含有左递归的规则或称直接左递归，在b)中为AＡ…称文法中含有左递归或间接左递归，文法中只要含有a)或含有b)或二者皆有均认为文法是左递归的。
28．LL（1）文法
满足如下条件的上下文无关文法称为LL（1）文法：对每个非终结符A的两个不同产生式，
A→α，A→β，满足
SELECT（A→α）SELECT（A→β）＝Φ
其中α、β不同时能。
LL（1）文法的含义是：第一个L表明自顶向下分析是从左向右扫描输入串，第二个L表明分析过程中将用最左推导，1表明只需向右看一个符号便可决定如何推导即选择哪个产生式（规则）进行推导，类似也可以有LL（K）文法，也就是需向前查看K个符号才可确定选用哪个产生式。通常采用K＝1，个别情况采用K＝2。
29．递归子程序法（Recursive-descent）
递归子程序法是LL（1）文法的分析程序的一种实现方法。它对应文法中每个非终结符编写一个递归
过程，这种分析程序由这一系列递归过程的相互调用来完成语法分析工作。
30．移进－归约分析（shift－reduce analysis）
自底向上分析方法，也称移进－归约分析法，它的实现思想是对输入符号串自左向右进行扫描，并将输入符逐个移入一个后进先出栈中，边移入边分析，一旦栈顶符号串形成某个句型的句柄时，（该句柄对应某产生式的右部），就用该产生式的左部非终结符代替相应右部的文法符号串，这称为一步归约。重复这一过程直到归约栈中只剩文法的开始符号时则为分析成功，也就确认输入串是文法的句子。
31．算符优先文法(Operator Precedence Grammar)
设有一不含产生式的算法文法G，如果对任意两个终结符对a，b之间至多只有＜·、·＞和三种关系的一种成立，则称G是一个算符优先文法(Operator Precedence Grammar)，即OPG文法。
32．最左素短语（Most left prime phrase）
设有文法G［S］，其句型的素短语是一个短语，它至少包含一个终结符，并除自身外不包含其它素短语，句型的最左边的素短语称最左素短语。
33．LR分析
是一种自底向上的语法分析技术,通常称为LR(K).L是说从左至右扫描输入串,R是说分析过程所形成的推导是最右推导,K是指在做分析决策时向前察看K个输入符号.LR分析可用于一大类上下文无关文法,是一种最常用的无回朔的移进归约分析,
34．属性文法（Attribute grammar）
形式上讲，一个属性文法是一个三元组，Ａ＝（Ｇ，Ｖ，Ｆ），一个上下文无关文法Ｇ；一个属性的有穷集Ｖ和关于属性的断言或谓词的有穷集Ｆ。每个属性与文法的某个非终结符或终结符相联。每个断言与文法的某产生式相联。如果对Ｇ中的某一输入串而言（句子），Ａ中的所有断言对该输入串的语法树结点的属性全为真，则该串也是Ａ语言中的句子。编译程序的静态语义审查工作就是验证关于所编译的程序的断言是否全部为真。属性分为两类：综合属性和继承属性。
35．语法制导翻译（Syntax-directed translation）
在语法分析过程中，随着分析的步步进展，根据每个产生式所对应的语义子程序（或语义规则描述的语义动作）进行翻译的办法称作语法制导翻译。
36．数组内情向量（array dope vector）
一般编译程序对数组说明的处理是把数组的有关信息汇集在一个叫做“内情向量”或“信息向量”的表格中，以便以后计算数组元素的地址时引用这些信息。每个数组有一个内情向量。其中的信息包括，数组的类型，维数，各维的上、下界，以及数组的首地址。编译程序处理数组说明的主要工作是把内情向量登录
在符号表中，这些属性信息是确定存储分配时数组所占空间的大小和数组元素位置的依据。
37．符号表（symbol table）
在编译程序中符号表用来存放源程序中出现的有关标识符的属性信息，这些信息集中反映了标识符的语义特征属性,为进行上下文语义审查和进一步的翻译使用。编译程序处理标识符时主要涉及两部分内容，其一是标识符本身，其二是标识符相关的信息。符号表上有三种操作：填入、查找和更新。符号表的查找方法有顺序查找、二分查找和散列（杂凑）查找法。
38．运行时的环境及存储空间
所谓运行时的环境是指目标计算机的寄存器和存储器的结构，以及用来管理存储器并保存执行过程所需要的信息。
存储空间包括用户定义的各种类型的数据对象所需要的存储空间、调用过程所需要的连接单元和组织输入/输出所需要的缓冲区及保留中间接过和传递参数所需要的临时单元。存储空间通常被划分为：目标区、静态数据区、栈区和堆区。
39．静态存储分配（Static storage allocation）
如果在编译时能确定目标程序运行中所需的全部数据空间的大小，编译时安排好目标程序运行时的全部数据空间，确定每个数据对象的存储位置，称这种分配策略为静态存储分配。
40．动态存储分配（Dynamic storage allocation）
如果一个程序设计语言允许递归过程、可变数组或允许用户自由申请和释放空间，那么，就需要采用动态存储管理技术。因为对于这种程序在编译时无法知道它在运行时需要多大的存储空间，它所需要的数据空间的大小需待程序运行时动态地确定。有两种动态存储分配方式：栈式（stack）和堆式（heap）。
41．过程的活动记录AR(Activation Record)
过程的活动记录是一段连续的存储区，用以存放过程的一次执行所需要的信息，
一般有如下信息：
1．临时工作单元，比如计算表达式过程中需存放中间结果用的临时值单元。
2．局部变量，一个过程的局部变量。
3．保存机器状态，容纳该过程执行前关于机器状态的信息，诸如程序计数器、寄存器的值，这些值都需要在控制从该过程返回时给予恢复。
4．存取链，用以存取非局部变量，这些变量存放于其它过程活动记录中。并不是所有语言需要该信息。
5．控制链，指向调用该过程的那个过程的活动记录，这也不是所有语言都需要的。
6．实参，也称形式单元，由调用过程向该被调过程提供实参的值（或地址）。当然在实际编译程序中，也常常使用机器寄存器传递实参。
7．返回地址，保存该被调过程返回后的地址。
42．Display表
为能存取非局部变量而纪录外包过程的活动记录地址的数组。即每进入一个过程后，在建立它的活动记录的同时建立一张嵌套层次显示表display。这里所提到的“嵌套层次”，是指过程定义的层数，始终假定
主程序的层数为0，因此主程序称为0层过程。如某过程p是在层次为i的过程q内定义的，并且q是包围p的直接外层，那么p的过程层数为i+1。display是一个指针数组d，也可看做是一个小栈，自顶向下每个单元依次存放着现行层，直接外层，……直至最外层（0层，主程序层）等每一层过程的最新活动记录的地址。
43．活前缀(viable prefixes) 和拓广文法
若是文法G中的一个规范推导。
如果符号串γ是αβ的前缀，则称γ是G的一个活前缀。也就是说γ是规范句型αβω的前缀，但它的右端不超过该句型句柄的末端。这里S为对原文法G加了产生式S′→Ｓ，S为原文法G的开始符号，S′为拓广后文法G′的开始符号。
44．LR(0)项目和LR(0)项目集规范族(LR(0)items and canonical collection of sets of LR(0) items) 文法G的产生式的右部适当位置添加有一个圆点则称为一个LR(0)项目。根据小圆点的位置和圆点后是终结符还是非终结符，将一个文法的全部LR(0)项目分为四类：归约项目、移进项目、待约项目和接受项目。构成识别一个文法活前缀的DFA项目集(状态)的全体称为这个文法的LR(0)项目集规范族。
45．同心集
所谓同心的LR(1)项目集是指在两个LR(1)项目集中，除搜索符不同之外，核心部分是相同的。
46．代码优化（Code Optimization）
所谓代码优化，实质上是对代码进行等价变换，使得变换后的代码运行结果与变换前代码运行结果相同，而运行速度加大或占用存储空间少，或两者都有。代码优化通常分为两大类：与机器相关的优化和与机器无关的优化。与机器无关的优化，常见的优化技术：删除公共子表达式（删除多余运算）、代码外提、强度削弱、变换循环控制条件（删除归纳变量）、合并已知量、复写传播和删除无用赋值。
47．基本块（Basic block）和DAG
所谓基本块，是指程序中一顺序执行的语句序列，其中只有一个入口语句和一个出口语句。执行时只能从其入口语句进入，从其出口语句退出。如果有向图中任一通路都不是环路，则称该有向图为无环路有向图，简称ＤＡＧ。基本块的DAG表示可用于代码优化。在一个基本块内，可以执行三种优化：删除多余运算、、合并已知量、删除无用赋值。
48．控制流程图（流图）（Control flow graph）
一个控制流程图就是具有唯一首结点的有向图。所谓首结点，就是从它开始到控制流程图中任何结点都有一条通路的结点。我们可以把一个控制流程图表示成一个三元组Ｇ＝（Ｎ，Ｅ，），其中，Ｎ代表图中所有结点集，Ｅ代表图中所有有向边集，代表首结点。控制流程图简称为流图。
49．循环（Loop）
在程序流图中，称具有下列性质的结点序列为一个循环：
１．它们是强连通的。也即，其中任意两个结点之间，必有一条通路，而且该通路上各结点都属于该结点序列。如果序列只包含一个结点，则必有一有向边从该结点引到其自身。
２．它们中间有且只有一个是入口结点。
因此，我们定义的循环就是程序流图中具有唯一入口结点的强连通子图，从循环外要进入循环，必须首先经过循环的入口结点。
所谓入口结点，是指序列中具有下述性质的结点：从序列外某结点，有一有向边引到它，或者它就是程序流图的首结点。
50．必经结点（dominators）和必经结点集（dominators set）
在程序流图中，对任意两个结点m和n，如果从流图的首结点出发，到达n的任一通路都要经过m，则称m是n的必经结点，记为m DOM n。流图中结点ｎ的所有必经结点的集合，称为结点n的必经结点集，记为D（n）。
51．回边（back edge）
假设a→b是流图中的一条有向边，如果b DOM a，则称a→b是流图中的一条回边。
52．T型图（T diagram）
一个编译程序涉及到三个方面的语言，即源语言、目标语言和编译程序的书写语言。为了描述方便通常用T型图来表示一个编译程序所涉及到的这三个方面的语言。T型图的左上角表示源语言，右上角表示目标语言，底部表示书写语言(实现语言)。
53．自展（bootstrap）
自展的思想是先用目标机的汇编语言或机器语言书写源语言的一个子集的编译程序，然后再用这个子集作为书写语言，实现源语言的编译程序，如果把这个过程根据情况分成若干步，像滚雪球一样直到生成预计源语言的编译程序为止，我们把这样的实现方式称为自展技术。
54．Token
具有集合意义的字符序列.是词法分析的输出. Token 一般分为标识符,常数(常量),关键字,运算符及界符.
55．交叉编译（Cross compile）
所谓交叉编译是指把一个源语言在一个机器(称为宿主机)上编译产生另一个机器(称为目标机)的汇编语言或机器语言。
56.前端（Front－end）和后端（Back end）
有时，常常把编译的过程分为前端(front end)和后端(back end)，前端由那样一些阶段组成：这些阶段的工作主要依赖于源语言而与目标机无关。通常这些阶段包括词法分析、语法分析、语义分析和中间代码生成，某些优化工作也可在前端做，也包括与前端每个阶段相关的出错处理工作和符号表管理工作。后端工作指那些依赖于目标机而一般不依赖源语言，只与中间代码有关的那些阶段，即目标代码生成，以及相关出错处理和符号表操作。
57．四元式(quadruples)
四元式是一种中间代码的形式,是一个有四个域的纪录结构: 四个域分别称为op,arg1,arg2 和result 即操作符,运算对象1, 运算对象2 和运算结果.一个例子:( + ,a, b, c)
58．传值（Call－by－value）和传地址（Call－by－reference）
是调用过程向被调用过程参数传递的两种方法.
传值也称值调用，即将实参计算处它的值，然后把它传给被调过程。具体如下：
①形式参数当作过程的局部变量处理，即在被调过程的活动记录中开辟了形参的存储空间，这些存储位置即是我们所说的实参或形式单元。
②调用过程计算实参的值，并将它们的右值（r－value）放在为形式单元开辟的空间中。
③被调用过程执行时，就像使用局部变量一样使用这些形式单元。
传值或值调用的重要特点是对形式参数的任何运算不影响调用过程的活动记录中实参的值。
当参数通过引用传递时，也称作传地址，或引用调用。调用过程传给被调过程的是指针，指向实参存储位置的指针。
①如实参是一个名字或是具有左值的表达式，则左值本身传递过去。
59. 代码生成器
代码生成器的输入包括中间代码和符号表中的信息，生成的目标代码一般有如下3种形式：
（1）能够立即执行的机器语言代码
（2）待装配的机器语言模块
（3）汇编语言程序
编译原理课程设计
《编译原理》课程设计大纲 课程编号： 课程名称：编译原理/Compiler Principles 周数/学分：1周/1学分 先修课程：高级程序设计语言、汇编语言、离散数学、数据结构 适用专业：计算机科学与技术专业、软件工程专业 开课学院，系或教研室：计算机科学与技术学院 一、课程设计的目的 课程设计是对学生的一种全面综合训练，是与课堂听讲、自学和练习相辅相成的必不可少的一个教学环节。通常，设计题中的问题比平时的练习题要复杂，也更接近实际。编译原理这门课程安排的课程设计的目的是旨在要求学生进一步巩固课堂上所学的理论知识，深化理解和灵活掌握教学内容，选择合适的数据逻辑结构表示问题，然后编制算法和程序完成设计要求，从而进一步培养学生独立思考问题、分析问题、解决实际问题的动手能力。 要求学生在上机前应认真做好各种准备工作，熟悉机器的操作系统和语言的集成环境，独立完成算法编制和程序代码的编写。 设计时间： 开发工具： （1） DOS环境下使用Turbo C； （2） Windows环境下使用Visual C++ 。 （3） 其它熟悉语言。 二、课程设计的内容和要求 设计题一：算术表达式的语法分析及语义分析程序设计。 1.目的
通过设计、编制、调试一个算术表达式的语法及语义分析程序，加深对语法及语义分析原理的理解，并实现词法分析程序对单词序列的词 法检查和分析。 2.设计内容及要求： 算术表达式的文法： 〈无符号整数〉∷＝ 〈数字〉{〈数字〉} 〈标志符〉∷＝ 〈字母〉{〈字母〉｜〈数字〉} 〈表达式〉∷＝ [＋｜－]〈项〉{〈加法运算符〉〈项〉} 〈项〉∷＝ 〈因子〉{〈乘法运算符〉〈因子〉} 〈因子〉∷＝ 〈标志符〉｜〈无符号整数〉｜‘（’〈表达式〉‘）’ 〈加法运算符〉∷＝ ＋｜－ 〈乘法运算符〉∷＝ ＊｜／ （1） 分别选择递归下降法、算符优先分析法（或简单优 先法）完成以上任务，中间代码选用逆波兰式。 （2） 分别选择LL（1）、LR法完成以上任务，中间代码选 用四元式。 （3） 写出算术表达式的符合分析方法要求的文法，给出 分析方法的思想，完成分析程序设计。 （4） 编制好分析程序后，设计若干用例，上机测试并通 过所设计的分析程序。 设计题二：简单计算器的设计 1．目的 通过设计、编制、调试一个简单计算器程序，加深对语法及语 义分析原理的理解，并实现词法分析程序对单词序列的词法检 查和分析。 2.设计内容及要求 算术表达式的文法：
编译原理概念_名词解释
编译过程的六个阶段：词法分析，语法分析，语义分析，中间代码生成，代码优化，目标代码生成 解释程序：把某种语言的源程序转换成等价的另一种语言程序——目标语言程序，然后再执行目标程序。 解释方式是接受某高级语言的一个语句输入，进行解释并控制计算机执行，马上得到这句的执 行结果，然后再接受下一句。 编译程序：就是指这样一种程序，通过它能够将用高级语言编写的源程序转换成与之在逻辑上等价的低级语言形式的目标程序(机器语言程序或汇编语言程序)。 解释程序和编译程序的根本区别：是否生成目标代码 句子的二义性（这里的二义性是指语法结构上的。）:文法G[S]的一个句子如果能找到两种不同的最左推导(或最右推导)，或者存在两棵不同的语法树，则称这个句子是二义性的。 文法的二义性:一个文法如果包含二义性的句子，则这个文法是二义文法，否则是无二义文法。 LL(1)的含义：(LL(1)文法是无二义的； LL(1)文法不含左递归) 第1个L：从左到右扫描输入串第2个L：生成的是最左推导 1：向右看1个输入符号便可决定选择哪个产生式 某些非LL(1)文法到LL(1)文法的等价变换: 1. 提取公因子 2. 消除左递归 文法符号的属性:单词的含义，即与文法符号相关的一些信息。如，类型、值、存储地址等。 一个属性文法(attribute grammar)是一个三元组A=(G, V, F) G：上下文无关文法。 V：属性的有穷集。每个属性与文法的一个终结符或非终结符相连。属性与变量一样，可以进行计算和传递。 F：关于属性的断言或谓词(一组属性的计算规则)的有穷集。断言或语义规则与一个产生式相联，只引用该产生式左端或右端的终结符或非终结符相联的属性。 综合属性:若产生式左部的单非终结符A的属性值由右部各非终结符的属性值决定,则A的属性称为综合属继承属性:若产生式右部符号B的属性值是根据左部非终结符的属性值或者右部其它符号的属性值决定的,则B的属性为继承属性。 (1)非终结符既可有综合属性也可有继承属性，但文法开始符号没有继承属性。 (2) 终结符只有综合属性，没有继承属性，它们由词法程序提供。 在计算时：综合属性沿属性语法树向上传递；继承属性沿属性语法树向下传递。 语法制导翻译：是指在语法分析过程中，完成附加在所使用的产生式上的语义规则描述的动作。 语法制导翻译实现：对单词符号串进行语法分析，构造语法分析树，然后根据需要构造属性依赖图，遍历语法树并在语法树的各结点处按语义规则进行计算。 中间代码（中间语言） 1、是复杂性介于源程序语言和机器语言的一种表示形式。 2、一般，快速编译程序直接生成目标代码。 3、为了使编译程序结构在逻辑上更为简单明确，常采用中间代码，这样可以将与机器相关的某些实现细节置于代码生成阶段仔细处理，并且可以在中间代码一级进行优化工作，使得代码优化比较容易实现。 何谓中间代码：源程序的一种内部表示，不依赖目标机的结构，易于代码的机械生成。 为何要转换成中间代码:(1)逻辑结构清楚；利于不同目标机上实现同一种语言。 (2)便于移植，便于修改，便于进行与机器无关的优化。 中间代码的几种形式：逆波兰记号，三元式和树形表示，四元式 符号表的一般形式：一张符号表的的组成包括两项，即名字栏和信息栏。 信息栏包含许多子栏和标志位，用来记录相应名字和种种不同属性，名字栏也称主栏。主栏的内容称为关键字（key word）。 符号表的功能：（1）收集符号属性(2) 上下文语义的合法性检查的依据：检查标识符属性在上下文中的一致性和合法性。(3)作为目标代码生成阶段地址分配的依据
编译原理与技术01
编译原理与技术模拟试题一 一、填空题（20分） 1.1编译程序的工作过程可划分为词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成、代码优化、目标代码生成等 阶段，一般在语义分析阶段对表达式中运算对象的类型进行检查。 1.2 递归下降法和预测分析法是自上而下的语法分析方法。 1.3常用日的存储分配策略有静态存储分配和动态存储分配，其中，动态存储分配策略包括栈分配和堆分配。 1.4移进、归约是自下而上或LR 分析中的典型操作。 1.5对于数组M[1..6, 1..8]，如果每个元素占k个存储单元，且起始地址为a，则以行为主序存放时元素M[4,4]的地址是__ a+27*k __，以列为主序存放时元素M[4,4]的地址是__ a+21k __。 二、单选题（20分） 2.1词法分析器不能 D 。 A. 识别出数值常量 B. 过滤源程序中的注释 C. 扫描源程序并识别记号 D. 发现括号不匹配 2.2给定文法A→bA|ca， C 是该文法的句子。 A. bba B. cab C. bca D. cba 2.3一个句型中的最左 B 称为该句型的句柄。 A. 短语 B. 直接短语 C. 非终结符号 D. 终结符号 2.4已知文法G[S]:S→A1A→A1|S0|0。与G等价的正规式是 C 。 A. 0(0|1)* B. 1*|0*1 C. 0(1|10)*1 D. 1(10|01)*0 2.5源程序是句子的集合， B 可以较好地反映句子的结构。 A. 线性表 B. 树 C. 完全图 D. 堆栈 2.6与逆波兰式ab+c*d+对应的中缀表达式是 B 。 A. a+b+c*d B. (a+b)* c+d C. (a+b)* (c+d) D. a+b*c+d 2.7识别上下文无关语言的自动机是 A 。 A. 下推自动机 B. NFA C. DFA D. 图灵机 2.8 B 是与规范归约（最左归约）互逆的一个过程。 A. 最左推导 B. 最右推导 C. 词法分析 D. 语义分析 2.9文法G产生的 A 的全体是该文法描述的语言， A. 句子 B. 短语 C. 终结符 D. 非终结符 2.10在表达式x:=y+1中， A 作为左值出现(其中，“:=”表示赋值)。 A. x B. y C. 1 D. y+1 三、简答题（30分） 3.1 （5分）请分别写出传值调用、引用调用方式下，下面代码的输出结果。 program main(input,output) procedure f(a,b) begin a := b - a; b := a * b + 1; end; begin x := 5; y := 10; f(y,x); print(x,y); end.
编译原理课程设计报告_LL(1)分析过程模拟
课程设计(论文)任务书 软件学院学院软件工程专业07-1班 一、课程设计(论文)题目LL(1)分析过程模拟 二、课程设计(论文)工作自 2010 年 6 月 22日起至 2010 年 6月 28 日止。 三、课程设计(论文) 地点: 四、课程设计(论文)内容要求： 1．本课程设计的目的 （1）使学生掌握LL（1）模块的基本工作原理； （2）培养学生基本掌握LL（1）分析的基本思路和方法； （3）使学生掌握LL（1）的调试； （4）培养学生分析、解决问题的能力； （5）提高学生的科技论文写作能力。 2．课程设计的任务及要求 1）基本要求： （1）分析LL（1）模块的工作原理； （2）提出程序的设计方案； （3）对所设计程序进行调试。 2）创新要求： 在基本要求达到后，可进行创新设计，如改算法效率。 3）课程设计论文编写要求 （1）要按照书稿的规格打印誊写课程设计论文 （2）论文包括目录、绪论、正文、小结、参考文献、附录等 （3）课程设计论文装订按学校的统一要求完成 4）答辩与评分标准： （1）完成原理分析：20分； （2）完成设计过程（含翻译）：40分； （3）完成调试：20分；
（4）回答问题：20分。 5）参考文献： （1）张素琴，吕映芝，蒋维杜，戴桂兰.编译原理（第2版）.清华大学出版社 （2）丁振凡.《Java语言实用教程》北京邮电大学出版社 6）课程设计进度安排 内容天数地点 构思及收集资料2图书馆 编程与调试4实验室 撰写论文1图书馆、实验室 学生签名： 2009 年6 月22 日 课程设计(论文)评审意见 （1）完成原理分析（20分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）；（2）设计分析（20分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）；（3）完成调试（20分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）；（4）翻译能力（20分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）；（5）回答问题（20分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）；（6）格式规范性及考勤是否降等级：是（）、否（） 评阅人：职称： 年月日
编译原理课程设计---C语言编译器的实现
扬州大学编译原理课程设计 学号：091202122 姓名： 专业：计算机科学与技术 课程：编译原理 指导教师：陈宏建
目录 一．程序简介与分析---------------------------------------------------------3 二．程序适用范围-----------------------------------------------------------3 三．词法分析---------------------------------------------------------------3 四．语法分析---------------------------------------------------------------4 五．语义分析和中间代码生成------------------------------------------------10 六．代码生成--------------------------------------------------------------12 七．流程图----------------------------------------------------------------13 八．实现------------------------------------------------------------------14 九．程序运行结果----------------------------------------------------------14 十．总结------------------------------------------------------------------18 十一.附录（源程序）--------------------------------------------------------18
编译原理和技术期末考试复习题
2.1 考虑文法G[S],其产生式如下: S→(L)|a L→L，S|S (1)试指出此文法的终结符号、非终结符号。 终结符号为：{(,),a,,,} 非终结符号为：{S,L} 开始符号为：S (2)给出下列各句子的分析树： ① (a,a)②(a,(a,a))③ (a,((a,a),(a,a))) (3)构造下列各句子的一个最左推导： ① (a,a) S (L) (L,S) (S,S) (a,S) (a,a) ② (a,(a,a)) S (L) (L,S) (S,S) (a,S) (a,(L) (a,(L,S)) (a,(S,S)) (a,(a,S)) (a,(a,a)) ③ (a,((a,a),(a,a))) S (L) (L,S) (S,S) (a,S) (a,(L)) (a,(L,S)) (a,(S,S)) (a,((L),S)) (a,((L,S),S)) (a,((S,S),S)) (a,((a,S),S)) (a,((a,a),S)) (a,((a,a),(L)))
(a,((a,a),(L,S))) (a,((a,a),(S,S))) (a,((a,a),(a,S))) (a,((a,a),(a,a))) (4)构造下列各句子的一个最右推导： ①(a,a) S (L) (L,S) (L,a) (S,a) (a,a) ②(a,(a，a)) S (L) (L,S) (L,(L)) (L,(L,S)) (L,(L,a)) (L,(S,a)) (L,(a,a)) (S,(a,a)) (a,(a,a) ③(a，((a，a)，(a，a)) S (L) (L,S) (L,(L)) (L,(L,S)) (L,(L,(L))) (L,(L,(L,S))) (L,(L,(L,a))) (L,(L,(S,a))) (L,(L,(a,a))) (L,(S,(a,a))) (L,((L),(a,a))) (L,((L,S),(a,a))) (L,((L,a),(a,a))) (L,((S,a),(a,a))) (L,((a,a),(a,a))) (S,((a,a),(a,a))) (a,((a,a),(a,a))) (5)这个文法生成的语言是什么？ L(G[S]) = (α1,α2,...,αn)或a 其中αi(1≤i≤n)，即L(G[S])是一个以a为原子的纯表，但不包括空表。 2.2 考虑文法G[S] S→aSbS|bSaS|ε (1)试说明此文法是二义性的。可以从对于句子abab有两个不同的最左推导来说明。 S aSbS abS abaSbS ababS abab S aSbS abSaSbS abaSbS ababS abab 所以此文法是二义性的。 (2)对于句子abab构造两个不同的最右推导。 S aSbS aSbaSbS aSbaSb aSbab abab S aSbS aSb abSaSb abSab abab (3)对于句子abab构造两棵不同的分析树。 (一) (二) (4)此文法所产生的语言是什么？ 此文法产生的语言是：所有a的个数与b的个数相等的由a和b组成的字符串。 2.4 已知文法G[S]的产生式如下：S → (L)|a L → L,S|S 属于L(G[S])的句子是 A ，(a,a)是L(G[S])的句子，这个句子的最左推导是 B ，最右推导是 C ，分析树是 D ，句柄是 E 。 A：① a ② a,a ③ (L) ④ (L,a) B,C：① S (L) (L,S) (L,a) (S,a) (a,a) ② S (L) (L,S) (S,S) (S,a) (a,a)
编译原理结课论文
目录
1.绪论 概述 “编译原理”是一门研究设计和构造编译程序原理课程，是计算机各专业的一门重要的专业课。编译原理这门课程蕴含着计算机学科中解决问题的思路和解决问题的方法，对应用软件和系统软件的设计与开发有一定的启发和指导作用。“编译原理”是一门实践性很强的课程，要掌握这门课程中的思想，就必须要把所学到的知识应用于实践当中。而课程设计是将理论与实践相互联系的一种重要方式。 设计目的 课程设计是对学生的一种全面综合素质训练，是与课堂听讲、自学和练习相辅相成的必不可少的一个教学环节。通常，设计题中的问题比平时的练习题要复杂很多，但也更接近实际。编译原理这门课程安排的课程设计的目的是旨在要求学生进一步巩固课堂上所学的理论知识，深化理解和灵活掌握教学内容，选择合适的数据逻辑结构解决问题，然后编制算法和程序完成设计要求，从而进一步培养学生独立思考问题、分析问题、解决实际问题的能力。 设计题目及要求 基于这个学期所学习的内容以及自己所掌握到的知识，本次我所要设计的题目是赋值语句的四元式生成。
要求： （1）设计语法制导生成赋值语句的四元式的算法； （2）编写代码并上机调试运行通过； （3）输入一赋值语句； （4）输出相应的表达式的四元式； 2.背景知识 语法制导翻译方法 语法制导翻译的方法就是为每个产生式配上一个翻译子程序（称语义动作或语义子程序），并在语法分析的同时执行这些子程序。语义动作是为产生式赋予具体意义的手段，它一方面指出了一个产生式所产生的符号串的意义，另一方面又按照这种意义规定了生成某种中间代码应做哪些基本动作。在语法分析的过程中，当一个产生式获得匹配（对于自顶向下分析）或用于规约（对于自底向上分析）时，此产生式相应的语义子程序就进入工作，完成既定的翻译任务。语法制导翻译分为自底向上语法制导翻译和自顶向下语法制导翻译。 属性文法 属性文法是编译技术中用来说明程序语言语义的工具，也是当前实际应用中比较流行的一种语义描述方法。属性是指与文法符号的类型和值等有关的一些信息，在编译中用属性描述处理对象的特征。属性文法是一种
编译原理及实现课后习题答案(1)
2.1 设字母表A={a}，符号串x=aaa，写出下列符号串及其长度：x0,xx,x5以及A+和A*. x0=(aaa)0=ε| x0|=0 xx=aaaaaa |xx|=6 x5=aaaaaaaaaaaaaaa | x5|=15 A+ =A1∪A2∪…. ∪A n∪…={a,aa,aaa,aaaa,aaaaa…} A* = A0 ∪A1 ∪A2∪…. ∪ A n ∪…={ε,a,aa,aaa,aaaa,aaaaa…} 2.2 令∑={a，b，c}，又令x=abc，y=b，z=aab，写出如下符号串及它们的长度：xy，xyz，（xy）3 xy=abcb |xy|=4 xyz=abcbaab |xyz|=7 (xy)3=(abcb)3 =abcbabcbabcb | (xy)3 |=12 2.3设有文法G[S]：S∷=SS*|SS+|a，写出符号串aa+a*规范推导，并构造语 法树。 S => SS* => Sa* => SS+a* => Sa+a* => aa+a*
2.4 已知文法G[Z]：Z∷=U0∣V1 、U∷=Z1∣1 、V∷=Z0∣0 ,请写出全部由此文法描述的只含有四个符号的句子。 Z=>U0=>Z10=>U010=>1010 Z=>U0=>Z10=>V110=>0110 Z=>V1=>Z01=>U001=>1001 Z=>V1=>Z01=>V101=>0101 2.5 已知文法G[S]：S∷=AB A∷=aA︱εB∷=bBc︱bc , 写出该文法描述的语言。 A∷=aA︱ε描述的语言: {a n|n>=0} B∷=bBc︱bc描述的语言：{b n c n|n>=1} L(G[S])={a n b m c m|n>=0,m>=1} 2.6 已知文法E∷=T∣E+T∣E-T 、T∷=F∣T*F∣T/F 、F∷=(E)∣i，写出该文法的开始符号、终结符号集合V T、非终结符号集合V N。 开始符号：E V t={+, - , * , / ,（, ）, i} V n={E , F , T} 2.7 对2.6题的文法，写出句型T+T*F+i的短语、简单短语以及句柄。 短语：T+T*F+i T+T*F Array i i T T*F 简单短语：i T*F T 句柄：T
编译原理课后答案
第二章 2.3叙述由下列正规式描述的语言 (a) 0(0|1)*0 在字母表{0, 1}上,以0开头和结尾的长度至少是2的01 串 (b) ((ε|0)1*)* 在字母表{0, 1}上,所有的01串,包括空串 (c) (0|1)*0(0|1)(0|1) 在字母表{0, 1}上,倒数第三位是0的01串 (d) 0*10*10*10* 在字母表{0, 1}上,含有3个1的01串 (e) (00|11)*((01|10)(00|11)*(01|10)(00|11)*)* 在字母表{0, 1}上,含有偶数个0和偶数个1的01串 2.4为下列语言写正规定义 C语言的注释，即以 /* 开始和以 */ 结束的任意字符串，但它的任何前缀（本身除外）不以 */ 结尾。 ［解答］ other → a | b | … other指除了*以外C语言中的其它字符 other1 → a | b | … other1指除了*和/以外C语言中的其它字符 comment → /* other* (* ** other1 other*)* ** */ (f) 由偶数个0和偶数个1构成的所有0和1的串。 ［解答］由题目分析可知，一个符号串由0和1组成，则0和1的个数只能有四种情况： x 偶数个0和偶数个1（用状态0表示）； x 偶数个0和奇数个1（用状态1表示）； x 奇数个0和偶数个1（用状态2表示）； x 奇数个0和奇数个1（用状态3表示）；所以， x 状态0（偶数个0和偶数个1）读入1，则0和1的数目变为：偶数个0和奇数个1（状态1） x 状态0（偶数个0和偶数个1）读入0，则0和1的数目变为：奇数个0和偶数个1（状态2） x 状态1（偶数个0和奇数个1）读入1，则0和1的数目变为：偶数个0和偶数个1（状态0） x 状态1（偶数个0和奇数个1）读入0，则0和1的数目变为：奇数个0和奇数个1（状态3） x 状态2（奇数个0和偶数个1）读入1，则0和1的数目变为：奇数个0和奇数个1（状态3） x 状态2（奇数个0和偶数个1）读入0，则0和1的数目变为：偶数个0和偶数个1（状态0） x 状态3（奇数个0和奇数个1）读入1，则0和1的数目变为：奇数个0和偶数个1（状态2） x 状态3（奇数个0和奇数个1）读入0，则0和1的数目变为：偶数个0和奇数个1（状态1） 因为，所求为由偶数个0和偶数个1构成的所有0和1的串，故状态0既为初始状态又为终结状态，其状态转换图： 由此可以写出其正规文法为： S0 → 1S1 | 0S2 | ε S1 → 1S0 | 0S3 | 1 S2 → 1S3 | 0S0 | 0 S3 → 1S2 | 0S1 在不考虑S0 →ε产生式的情况下，可以将文法变形为： S0 = 1S1 + 0S2 S1 = 1S0 + 0S3 + 1 S2 = 1S3 + 0S0 + 0 S3 = 1S2 + 0S1 所以： S0 = (00|11) S0 + (01|10) S3 + 11 + 00 (1) S3 = (00|11) S3 + (01|10) S0 + 01 + 10 (2) 解(2)式得： S3 = (00|11)* ((01|10) S0 + (01|10)) 代入(1)式得： S0 = (00|11) S0 + (01|10) (00|11)*((01|10) S0 + (01|10)) + (00|11) => S0 = ((00|11) + (01|10) (00| 11)*(01|10))S0 + (01|10) (00|11)*(01|10) + (00|11) => S0 = ((00|11)|(01|10) (00|11)*(01|10))*((00|1
(完整版)编译原理及实现课后习题答案
编译原理及实现课后习题解答 2.1设字母表A={a}，符号串x=aaa，写出下列符号串及其长度：x0,xx,x5 以及A+和A*. x0=(aaa)0=ε| x0|=0 xx=aaaaaa |xx|=6 x5=aaaaaaaaaaaaaaa | x5|=15 A+ =A1∪A2∪ …. ∪A n∪…={a,aa,aaa,aaaa,aaaaa…} A* = A0 ∪A1 ∪A2 ∪…. ∪A n ∪…={ε,a,aa,aaa,aaaa,aaaaa…} 2.2令∑={a，b，c}，又令x=abc，y=b，z=aab，写出如下符号串及它们的长度：xy，xyz，（xy）3 xy=abcb |xy|=4 xyz=abcbaab |xyz|=7 (xy)3=(abcb)3 =abcbabcbabcb | (xy)3 |=12 2.3设有文法G[S]：S∷=SS*|SS+|a，写出符号串aa+a*规范推导，并构造语 法树。 S => SS* => Sa* => SS+a* => Sa+a* => aa+a*
S S S * S S + a a a 2.4 已知文法G[Z]：Z∷=U0∣V1 、U∷=Z1∣1 、V∷=Z0∣0 ,请写出全部由此文法描述的只含有四个符号的句子。 Z=>U0=>Z10=>U010=>1010 Z=>U0=>Z10=>V110=>0110 Z=>V1=>Z01=>U001=>1001 Z=>V1=>Z01=>V101=>0101 2.5已知文法G[S]：S∷=AB A∷=aA︱εB∷=bBc︱bc , 写出该文法描述的语言。 A∷=aA︱ε描述的语言: {a n|n>=0} B∷=bBc︱bc 描述的语言：{b n c n|n>=1} L(G[S])={a n b m c m|n>=0,m>=1} 2.6已知文法E∷=T∣E+T∣E-T 、T∷=F∣T*F∣T/F 、F∷=(E)∣i，写出该文法的开始符号、终结符号集合V T、非终结符号集合V N。 开始符号：E V t={+, - , * , / ,（, ）, i} V n={E , F , T}
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 ={ε} 3.重写规则，简称规则。非xx（V
编译原理课程设计
先简要分析一下语法分析的大致流程： 当有句子要进行处理时，首先要对其进行词法分析来分解出该句子中的每个符号，然后将该句子按照算符优先算法压入归约栈中，如果可以顺利归约，则说明这是一个合法的句子，否则该句子非法。 这里有一个需要考虑的地方，就是如何进行归约。由于文法已经给定，所以我们考虑设计一个文法表，文法表中的内容就是可归约串的种别码的顺序，比如v=E可以表示为9,1,13。这样的话当我们要进行一次归约时，只用按顺序存储最左素短语中符号的种别码，然后拿这个种别码序列与文法表进行匹配，就可知道当前归约需要执行哪些操作。 还有一点需要注意，就是如何对一个表达式进行求值。这里需要我们设计一个二元组的变量名表，这个变量名表可以根据变量的名称来返回变量的数据。变量名表的具体设计见详细设计部分。 由于是简化分析，所以这个程序只考虑整数的处理。 有了上面的分析，可以构造出算符优先分析算法的流程图，如下图所示。
详细设计 （1）词法分析部分 由于词法分析的内容在课程设计1中已经介绍，并且这次的状态转换图与课程设计1中的非常相似，所以这里就不过多介绍。（2）优先关系表 在程序中我们用一个二维数组priTable[][]来存储算符间的优先关系。priTable[a][b]=1表示a>b; 。priTable[a][b]=0表示a=b; 。priTable[a][b]=-1表示a 编译原理历史与发展 姓名：费张烨学号：09923206 指导老师：朱文华 基于形式语言理论中的有关概念来讨论编译实现问题。即 编译原理=形式语言理论+编译技术 编译原理是计算机专业的一门重要专业课，旨在介绍编译程序构造的一般原理和基本方法。内容包括语言和文法、词法分析、语法分析、语法制导翻译、中间代码生成、存储管理、代码优化和目标代码生成。编译原理是计算机专业设置的一门重要的专业课程。虽然只有少数人从事编译方面的工作，但是这门课在理论、技术、方法上都对学生提供了系统而有效的训练，有利于提高软件人员的素质和能力。 编译器是将一种语言翻译为另一种语言的计算机程序。编译器将源程序（source language）编写的程序作为输入，而产生用目标语言（target language ）编写的等价程序。通常地，源程序为高级语言（high-level language ），如C或C + + ，而目标语言则是目标机器的目标代码（object code，有时也称作机器代码（machine code ）），也就是写在计算机机器指令中的用于运行的代码。这一过程可以表示为： 源程序→编译器→目标程序 编译技术的历史 在20世纪40年代，由于冯·诺伊曼在存储-程序计算机方面的先锋作用，编写一串代码或程序已成必要，这样计算机就可以执行所需的计算。开始时，这些程序都是用机器语言（machine language ）编写的。机器语言就是表示机器实 际操作的数字代码，例如：C7 06 0000 0002 表示在IBM PC 上使用的Intel 8x86处理器将数字2移至地址0 0 0 0 （16进制）的指令。 第八章符号表 编译过程中编译程序需要不断汇集和反复查证出现在源程序中各种名字的属性和特征等有关信息。这些信息通常记录在一张或几张符号表中。符号表的每一项包含两部分，一部分是名字（标识符），另一部分是此名字的有关信息。每个名字的有关信息一般指种属（如简单变量、数组、过程等）、类型（如整、实、布尔等）等等。这些信息将使用于语义检查、产生中间代码以及最终生成目标代码等不同阶段。 编译过程中，每当扫描器识别出一个单词后，编译程序就查阅符号表，看它是否已在其中。如果它是一个新名就将它填进表里。它的有关信息将在词法分析和语法-语义分析过程中陆续填入。 符号表中所登记的信息在编译的不同阶段都要用到。在语义分析中，符号表所登记的内容将用于语义检查（如检查一个名字的使用和原先的说明是否相一致）和产生中间代码。在目标代码生成阶段，当对符号名进行地址分配时，符号表是地址分配的依据。对于一个多遍扫描的编译程序，不同遍所用的符号表也往往各有不同。因为每遍所关心的信息各有差异。 本章重点：符号表的一般组织和使用方法。 第一节符号表的组织和使用 信息栏通常包含许多子栏和标志位，用来记录相应名字的种种不同属性。由于查填符号表一般都是通过匹配名字来实现的，因此，名字栏也称主栏。主栏的内容称为关键字（key word）。 虽然原则上说，使用一张统一的符号表也就够了，但是，许多编译程序按名字的不同种属分别使用许多符号表，如常数表、变量名表、过程名表等等。这是因为，不同种属名字的相应信息往往不同，并且信息栏的长度也各有差异的缘故。因而，按不同种属建立不同的符号表在处理上常常是比较方便的。 对于编译程序的符号表来说，它所涉及的基本操作大致可归纳为五类： 1、对给定名字，确定此名是否在有中； 2、填入新名； 3、对给定名字，访问它的有关信息； 4、对给字名字，填写或更新它的某些信息； 5、删除一个或一组无用的项。 不同种类的表格所涉及的操作往往也是不同的。上述五方面只是一些基本的共同操作。 符号表最简单的组织方式是让各项各栏所占的存储单元的长度都是固定的。这种项栏长度固定的表格易于组织、填写和查找。对于这种表格，每一栏的内容可直接填写在有关的区段里。例如，有些语言规定标识符的长度不得超过8个字符，于是，我们就可以用两个机器字作为主栏（假定每个机器字可容四个字符）每个名字直接填写在主栏中。若标识长度不到8个字符，则用空白符补足。这种直接填写式的表格形式如下： 但是，有许多语言对标识符的长度几乎不加限制，或者说，标识符的长度范围甚宽。譬如说， 练习 1 1.1 为什么高级程序语言需要编译程序？ 1.2 解释下列术语： 源程序，目标程序，翻译程序，编译程序，解释程序 1.3 简单叙述编译程序的主要工作过程。 1.4 编译程序的典型体系结构包括哪些构件，主要关系如何，请用辅助图示意。 1.5 编译程序的开发有哪些途径？了解你熟悉的高级编程语言编译程序的开发方式。 1.6 运用编译技术的软件开发和维护工具有许多类，简单叙述每一类的主要用途。 1.7 了解一个真实编译系统的组成和基本功能。 1.8 简单说明学习编译程序的意义和作用。 1.9 如果机器H上有两个编译：一个把语言A翻译成语言B，另一个把B翻译成C，那么可以把第一个编译的输出作为第二个编译的输入，结果在同一类机器上得到从A到C的编译。请用T形图示意过程和结果。 练习 2 2.1 词法分析器的主要任务是什么？ 2.2 下列各种语言的输入字母表是什么？ (1) C (2) Pascal (3) Java (4) C# 2.3 可以把词法分析器写成一个独立运行的程序，也可以把它写成一个子程序，请比较各自的优劣。 2.4 用高级语言编写一个对C#或Java程序的预处理程序，它的作用是每次调用时都把下一个完整的句子送到扫描缓冲区，去掉注释和无用的空格、制表符、回车、换行。 2.5 用高级语言实现图2.5所示的Pascal语言数的状态转换图。 2.6 用高级语言编程实现图2.6所示的小语言的词法扫描器。 2.7 用自然语言描述下列正规式所表示的语言： (1) 0(0|1)*0 (2) ((ε|0)1)*)* (3) (a|b)*a(a|b|ε) (4) (A|B|...|Z)(a|b|...|z)* (5) (aa|b)*(a|bb)* (6) (0|1|...|9|A|B|C|D|E)+(t|T) 2.8 为下列语言写正规式 (1) 所有以小写字母a开头和结尾的串。 (2) 所有以小写字母a开头或者结尾（或同时满足这两个条件）的串。 (3) 所有表示偶数的串。 (4) 所有不以0开始的数字串。 (5) 能被5整除的10进制数的集合。 (6) 没有出现重复数字的全体数字串。 2.9 试构造下列正规式的NFA，并且确定化，然后最小化。 (1) (a|b)*a(a|b) (2) (a||b)*a(a|b) * (3) ab((ba|ab)*(bb|aa))*ab (4) 00|(0|1)*|11 (5) 1(0|1)*01 (6) 1(1010*|1(010)*1*0 2.10 请分别使用下面的技术证明(a|b)*，(a*|b*)*以及((a|ε)b*)*这三个正规式是等价的： (1) 仅用正规式的定义及其代数性质； (2) 从正规式构造的最小DFA的同构来证明正规式的等价。 《编译原理》课后习题答案第一章 第 1 章引论 第 1 题 解释下列术语： （1）编译程序 （2）源程序 （3）目标程序 （4）编译程序的前端 （5）后端 （6）遍 答案： （1）编译程序：如果源语言为高级语言，目标语言为某台计算机上的汇编语言或机器语言，则此翻译程序称为编译程序。 （2）源程序：源语言编写的程序称为源程序。 （3）目标程序：目标语言书写的程序称为目标程序。 （4）编译程序的前端：它由这样一些阶段组成：这些阶段的工作主要依赖于源语言而与目标机无关。通常前端包括词法分析、语法分析、语义分析和中间代码生成这些阶 段，某些优化工作也可在前端做，也包括与前端每个阶段相关的出错处理工作和符 号表管理等工作。 （5）后端：指那些依赖于目标机而一般不依赖源语言，只与中间代码有关的那些阶段，即目标代码生成，以及相关出错处理和符号表操作。 （6）遍：是对源程序或其等价的中间语言程序从头到尾扫视并完成规定任务的过程。 第 2 题 一个典型的编译程序通常由哪些部分组成？各部分的主要功能是什么？并画出编译程 序的总体结构图。 答案： 一个典型的编译程序通常包含 8 个组成部分，它们是词法分析程序、语法分析程序、语义分析程序、中间代码生成程序、中间代码优化程序、目标代码生成程序、表格管理程序和错误处理程序。其各部分的主要功能简述如下。 词法分析程序：输人源程序，拼单词、检查单词和分析单词，输出单词的机表达形式。 语法分析程序：检查源程序中存在的形式语法错误，输出错误处理信息。 语义分析程序：进行语义检查和分析语义信息，并把分析的结果保存到各类语义信息表中。 中间代码生成程序：按照语义规则，将语法分析程序分析出的语法单位转换成一定形式 的中间语言代码，如三元式或四元式。 中间代码优化程序：为了产生高质量的目标代码，对中间代码进行等价变换处理。 目标代码生成程序：将优化后的中间代码程序转换成目标代码程序。 表格管理程序：负责建立、填写和查找等一系列表格工作。表格的作用是记录源程序的 各类信息和编译各阶段的进展情况，编译的每个阶段所需信息多数都从表格中读取，产生的中间结果都记录在相应的表格中。可以说整个编译过程就是造表、查表的工作过程。需要指出的是，这里的“表格管理程序”并不意味着它就是一个独立的表格管理模块，而是指编译程序具有的表格管理功能。 错误处理程序：处理和校正源程序中存在的词法、语法和语义错误。当编译程序发现源 编译原理练习三 一、填空题 1．编译过程中，每当扫描器识别出一个名字后，编译程序就查阅，看该名字是否在其中。如果该名字是一个新名字就将它添进。 2．在语义分析阶段，符号表所登记的信息将用于和；在目标代码生成阶段，符号表是的依据。 3．过程信息表中必须包括、和。 4．编译程序使用区别标识符的作用域。 5．编译程序在其工作过程中使用最多的数据结构是。它记录着源程序中的各种信息，以便查询和修改。在这些中，尤以最为重要，它的生存期最长，使用也最频繁。 6．过程与过程引用中信息交换的方法是和。 7．PASCAL语言中局部变量的作用域为。 8．将过程的每次执行和过程的相对应就解决了过程递归调用所引起的问题。 9．形式参数和实在参数之间的对应关系通常按来确定。 10．对于某个压缩了的上下文无关文法，当把每个文法符号联系于一组属性，且让该文法的规则附加以时，称该文法为属性文法。 11．文法符号的属性有两种，一种称为，另一种称为。 12．一个文法符号的继承属性是通过语法树中它的结点的相应文法符号的属性来计算的，而综合属性是通过语法树中它的结点的属性之值来计算的。 13．语法制导的编译程序能同时进行分析和分析。 14．在PASCAL中，由于允许用户动态申请与释放内存空间，所以必须采用存储分配技术。 15．静态区的分配对象是。静态区分配的特点是。 二、选择题（单项和多项） 1．在编译过程中，符号表的主要作用是。 a.帮助错误处理 b.辅助语法错误的检查 c.辅助语义的（即上下文有关的）正确性检查 d.辅助代码生成 e.辅助对目标代码的优化 2．PASCAL中过程说明的局部量地址分配在。 a.调用者的数据区中 b.被调用者的数据区中 c.主程序的数据区中 d.公共数据区中 3．与PASCAL语言存储分配方式相似的语言是。 a.C语言 b.BASIC语言 c.FORTRAN-77 4．运行阶段的存储组织与管理的目的是。 a.提高编译程序的运行速度 b.提高目标程序的运行速度 c.为运行阶段的存储分配作准备 5．动态存储分配时，可以采用的分配方法有：。 a.以过程为单位的栈式动态存储分配 b.堆存储分配 c.最佳分配方法 6．过程调用时，参数的传递方法通常有。 a.传值 b.传地址 c.传结果 d.传名 7．过程调用的参数传递中，将出现的任一形蚕都代之以相应的实参的为，过程体对形参的任何引用或赋值都被处理成对形式单元的间接访问的为，像使用局部变量一样使用形式单元的为。 a.传值 b. 传名 c.传地址 d.传结果 8．FORTRAN编译中存储分配是。 a.静态存储分配 b. 动态存储分配 9．在编译方法中，动态存储分配的含义是什么？ a.在运行阶段对源程序中的量进行分配 b.在编译阶段对源程序中的量进行分配 c.在编译阶段对源程序中的量进行分配，在运行时这些量的地址可以根据需要 改变 d.以上都不正确编译原理发展史
编译原理 第八章符号表
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