编译原理概念期末总结复习
《编译原理》期末复习资料(完整版)
1.给出语言{a n b n a m b m | n,m≥0}的一个上下文无关文法。
(6分)解：G[S]：S—>ABA—>aAb |εB—>aBb |ε2.给出语言{1 n 0 m 1 m0 n | n,m≥0}的一个上下文无关文法。
解：G[S]：S—>1S0 | AA—>0A1 |ε3.P48 第6题（5）、（6）.画语法树6、已知文法G：<表达式>::=<项>｜<表达式>＋<项><项>::=<因子>｜<项>*<因子><因子>::=（<表达式>）｜i（５）i+(i+i) （６）i+i*i解：(5)语法树：（6）语法树：4.P48第13题直接短语等13、一个上下文无关文法生成句子abbaa的推导树如下：(3)求直接短语解：直接短语有：a ε bP102例题6.1及其分析.( 后加画语法树)例6.1 设文法G[S]为：(1)S—>aAcBe(2)A—>b(3)A—>Ab(4)B—>d对输入串abbcde#进行分析，检查该符号串是否是G[S]的句子。
步骤符号栈输入符号串动作（1）# abbcde# 移进（2）#a bbcde# 移进（3）#ab bcde# 归约（A—>b）（4）#aA bcde#移进（5）#aAb cde# 归约（A—>Ab）（6）#aA cde# 移进（7）#aAc de# 移进（8）#aAcd e# 归约（B—>d）（9）#aAcB e# 移进（10）#aAcBe # 归约（S—>aAcBe）（11）#S # 接受一、计算分析题（60%）1、正规式→ NFA→ DFA→最简DFAP72第1题（1）、（4）；第一题1、构造下列正规式相应的DFA.（1）1(0|1)*101解：先构造NFA0 1S AA A ABAB AC ABAC A ABZABZ AC AB除S，A外，重新命名其他状态，令AB为B、AC为C、ABZ为D，因为D含有Z（NFA的终态），所以0 1S AA A BB C BC A DD C B(4) b((ab)*|bb)*ab解：先构造NFA得到DFA如下所示：P72第4题（a）4、把下图确定化和最小化解：确定化：a b0 01 101 01 11 0、{1}，其中A为初态，A，B为终态，因此有：a bA B CB B CC A最小化：：初始分划得终态组{A,B}，非终态组{C}Π0：{A,B}，{C}，对终态组进行审查，判断A和B是等价的，故这是最后的划分。
编译原理期末总结复习
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编译原理总复习
中间代码生成的自动生成工具
工具介绍
自动生成工具是一种辅助编译器设计的软件工具，它可以自动生成中间代码，从而简化编 译器的设计和实现过程。
工具分类
根据生成中间代码的方式不同，自动生成工具可以分为解析型和抽象语法树型两类。解析 型工具将源代码直接翻译成中间代码；抽象语法树型工具则将源代码先转换为抽象语法树 ，然后再将抽象语法树转换为中间代码。
Antlr
一个强大的语法分析器生成器，支持多种语言和复杂 的文法规则。
GOLD
一个高效的语法分析器生成器，支持多种目标语言和 优化选项。
04 中间代码生成
中间代码生成的定义与任务
定义
中间代码生成是编译过程的一个阶段，将源代码转化为一种中间表示形式，这种中间表 示形式称为中间代码。
任务
其任务包括控制结构的抽象、语义的消除、代码优化等，以简化后续的代码优化和目标 代码生成阶段。
循环结构的优化
循环展开
将循环体中的代码复制到循环 外部，以减少循环次数。
循环合并
将多个循环合并为一个循环， 以减少循环次数。
循环嵌套
将一个循环嵌套在另一个循环 内部，以减少循环次数。
循环展开与循环合并的优 缺点
循环展开可以减少循环次数， 但会增加代码量；循环合并可 以减少代码量，但会增加循环 次数。在实际应用中，需要根 据具体情况选择合适的优化方 法。
算法优化
根据问题的特点，选择合适的算法，以提高程序 执行效率。
系统资源优化
根据系统资源的特点，合理分配和利用系统资源， 以提高系统运行效率。
循环优化
1 2
循环展开
将循环体中的操作展开，以减少循环次数和减少 循环开销。
循环合并
将多个循环合并为一个循环，以减少循环次数和 减少循环开销。
编译原理课程期末总结
编译原理课程期末总结一、引言编译原理是计算机科学与技术专业必修的一门课程，主要讲授计算机程序语言的组织规则和程序的翻译方法。
本学期的编译原理课程，从基本概念开始，逐渐深入到词法分析、语法分析、语义分析和代码生成等内容。
通过学习编译原理，我对程序的编写和翻译有了更深入的理解，并且提高了编写高效程序的能力。
本文将对本学期编译原理课程的学习内容以及个人体会进行总结和归纳。
二、课程学习内容1. 基本概念在编译原理的第一节课中，老师给我们介绍了编译原理的基本概念。
编译器是将源语言程序翻译成目标语言程序的一种软件。
它包括词法分析、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等阶段。
我们学习了编译器的整体结构和各个阶段的作用。
2. 词法分析词法分析是编译器的第一阶段，它负责将源程序分割成一个个单词（Token）。
在本学期的编译原理课程中，我们学习了正则表达式、DFA（Deterministic Finite Automaton）和NFA（Nondeterministic Finite Automaton）的概念。
通过实践，我了解了如何用正则表达式描述词法单元的集合，并将正则表达式转化为NFA和DFA。
3. 语法分析语法分析是编译器的第二阶段，它负责将词法分析得到的单词序列解析成语法树。
在本学期的编译原理课程中，我们学习了上下文无关文法和语法分析算法。
我通过实现LL（1）语法分析器和LR（1）语法分析器，深入理解了语法分析的原理与方法。
4. 语义分析语义分析是编译器的第三阶段，它负责对语法树进行静态检查和语义处理。
在本学期的编译原理课程中，我们学习了符号表的管理和使用、类型检查和类型转换等内容。
通过实践，我掌握了如何设计和实现一个简单的语义分析器。
5. 中间代码生成中间代码生成是编译器的第四阶段，它负责将语法树转化为中间代码。
在本学期的编译原理课程中，我们学习了三地址码和四元式的表示方法，以及中间代码的生成和优化等内容。
《编译原理》重点知识总结
《编译原理》知识点总结目录第一章引论第二章高级语言及其语法描述第三章语法分析——自上而下分析第四章属性文法和语法制导翻译第五章语义分析和中间代码产生第六章优化第一章引论一．编译程序(compiler):把某一种高级语言程序等价地转换成另一种低级语言程序(如汇编语言或机器语言程序)的程序二．编译程序的工作的五个阶段:词法分析、语法分析、中间代码产生、优化、目标代码产生1.词法分析任务: 输入源程序，对构成源程序的字符串进行扫描和分解，识别出一个个单词符号。
依循的原则：构词规则描述工具：有限自动机FOR I := 1 TO 100 DO保留字标识符等符整常数保留字整常数保留字2.语法分析任务: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。
依循的原则：语法规则述工具：上下文无关文法3.语义分析与中间代码产生任务:对各类不同语法范畴按语言的语义进行初步翻译。
（变量是否定义、类型是否正确等）依循的原则：语义规则中间代码:三元式，四元式，逆波兰记号，树形结构等。
是一种独立于具体硬件的记号系统。
例：将Z:=X + 0.618 * Y 翻译成四元式为(1) * 0.618 Y T1(2) + X T1 T2(3) := T2 _ Z4. 优化任务：对于前阶段产生的中间代码进行加工变换，以期在最后阶段产生更高效的目标代码。
依循的原则：程序的等价变换规则FOR K:=1 TO 100 DOBEGINM := I + 10 * K;N := J + 10 * K;END4.目标代码产生任务: 把中间代码变换成特定机器上的目标代码。
依赖于硬件系统结构和机器指令的含义目标代码三种形式:a)绝对指令代码: 可直接运行b)可重新定位指令代码: 需要连接装配c)汇编指令代码: 需要进行汇编第二章高级语言及其语法描述2.1.1语法词法规则：单词符号的形成规则。
a)单词符号是语言中具有独立意义的最基本结构。
编译原理期末考试复习整理(详细列出考试重点+重点例题)
编译原理期末考试复习整理(详细列出考试重点+重点例题)本页仅作为文档封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March目录第一章 (3)词法分析： (3)语义法分析 (3)中间代码 (3)第二章 (3)1.根据语言写出文法 (4)2.根据文法写语，描述其特点(必考大题2-3类型) (4)3.文法的规范推导、语法树、短语、句柄（必考大题，2-7，2-11） (6)第三章 (11)1.给出一个正规文法 (左线性、右线性方法），写出其状态转换图(必考) (11)1.1右线性文法写出状态转换图 (必考) (11)1.2状态转换图写出右线性文法G (12)1.3左线性文法写出状态转换图 (必考) (13)2.非确定自动机的确定化 (14)第四章 (15)第五章 (15)属性文法与属性翻译文法 (15)逆波兰式（大题） (16)四元式（大题） (16)第一章词法分析：分析源程序的结构，判断它是否是相应程序设计语言的合法程序语义法分析的任务是根据语言的语义规则对语法分析得到的语法结构进行静态的语义检查（确定类型、类型与运算合法性检查、识别含义等），并且转换成另一种内部形式（语义树）表示出来或者直接用目标语言表示出来。
中间代码是一种结构简单、含义明确的记号系统，这种记号系统可以设计为多种多样的形式，重要的设计原则为两点：一是容易生成；二是便于优化、移值；三是容易将它翻译成目标代码第二章文法G定义为四元组(V N，V→，P，S )其中V N为非终结符号(或语法实体，或变量)集；V→为终结符号集；P为产生式(也称规则)的集合； V N，V→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→不含公共的元素，即V N ∩V→ = φ,通常用V 表示V N∪ V→，V称为文法G的字母表或字汇表。
编译原理复习
1、编译程序：能够把用各种高级语言书写的源程序翻译成某种等价的目标程序的翻译程序。
2、遍：指编译程序对源程序或中间代码程序从头到尾扫描一次。
3、静态分配：在编译时就能够安排好目标程序运行时的全部数据空间。
4、编译程序包括词法分析、语法分析、中间代码生成、优化，目标代码产生五个阶段，上述各阶段中还要进行表格处理和出错处理的工作。
5、编译程序可分为五个阶段：词法分析、语法分析、中间代码生成、优化、目标代码生成。
上述五个阶段之间每个阶段输出为作下一阶段的输入，第一阶段的输入是源程序，最后阶段的输出是目标代码。
6、程序语言是由语法和语义两方面定义的。
语法指可以形成和产生一个合式的程序的一组规则，语义是定义一个程序的意义的一组规则。
7、一个名字的属性包括类型和作用域。
8、目标代码一般有三种形式：能够立即执行的机器语言代码，待装配的机器语言模块和汇编语言代码。
9、2型文法又称为（上下文无关文法），3型文法又为（正规文法）。
10、虽然名字都是用标识符表示的，但名字和标识符有着本质的区别。
11、词法分析器的任务是从左至右逐个字符地对源程序进行扫描，产生一个个的单词符号，把作为字符串的源程序改造成单词符号串的中间程序。
12、执行词法分析的程序称为词法分析器或扫描器。
13、词法分析器所输出的单词符号常常表示成如下二元关系：（单词种别，单词自身值）。
14、词法分析器：是一种程序，它能将字符串形式的源程序改造成单词符号串形式的中间程序。
15、程序语言的单词符号包括：（标识符）、（运算符）、（常数）、（基本字）、界符等。
16、超前搜索：在词法分析过程中，有时为了确定词性，需要超前扫描若干个字符，这个动作为超前搜索。
17、状态转换图是一张有限方向图，其中结点代表状态，状态之间用箭弧连接，箭弧上的标记代表在射出结点状态下可能出现的输入字符或字符类，状态中有一个初态，至少有一个终态。
18、自上而下分析的主旨是，对任何输入串，试图用一切可能的办法，从文法开始符号（根结）出发，自上而下地为输入串建立一颗语法树。
编译原理期末要点总结
第一章引论什么叫编译程序翻译程序：把某一种语言程序转换成另一种语言程序编译程序：把高级语言程序转换成低级语言程序的翻译程序汇编程序：把汇编语言程序翻译成机器语言程序编译执行与解释执行编译执行：源程序编译成目标程序后执行。
解释执行：不产生目标代码边解释边执行。
编译程序阶段1. 词法分析2. 语法分析3. 语义分析与中间代码生成4. 优化5. 目标代码生成遍：对源程序或源程序的中间结果从头到尾扫描一次。
编译前端：由与源语言有关但与目标机无关。
词法分析、语法分析、语义分析与中间代码生成。
编译后端：与目标机有关。
优化、目标代码生成。
编译工具生成越来越多的人已使用高级语言作工具来编译程序。
第二章高级语言及其语法描述程序语言的定义程序语言由语法和语义两方面定义。
语法语法是一组规则，分为词法规则（规定了字母表中哪样的字符串是一个单词符号）和语法规则（规定了如何从单词符号形成更大的结构）。
语义定义一个程序的意义的一组规则。
程序语言的语法描述∑（Sigma）：有穷字母表。
符号：∑中的每个元素。
符号串：符号所构成的一个有穷序列。
ε（Epsilon）：空字，不包含任何符号的序列。
∑*（∑的闭包）：∑上的所有符号串的全体，包括ε。
连接积：UV={αβ|α∈ U＆β∈ V } U、V⊆ ∑*●UV不一定等于 VU●V n=VV…V（n个V的连接积）●V0 = {ε}●V*=V0 ∪ V1 ∪ V2 ∪ V3 ∪ …●V+（正则闭包）=VV*形式语言文法Ｇ是一个四元组（ＶＴ，ＶＮ，Ｓ，Ｐ）●ＶＴ：终结符号集（一般大写字母）●ＶＮ：非终结符号集（一般小写字母与各种符号）●Ｓ：开始符号●Ｐ：产生式集合（A→α）0型文法（短语文法）、1型文法（上下文有关文法）、2型文法（上下文无关文法）、3型文法（正规文法）描述能力 0型>1型>2型>3型上下文无关文法：产生式左侧为单一非终结符，右侧为终结符与非终结符的随意组合最左／右推导：任何一步α ⇒β都是对α中的最左／最右非终结符进行替换。
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翻译程序:把一种语言程序转换成另一种语言程序，且在功能上是相同的这样的程序。
编译程序：把高级语言转换成低级语言，且在功能上是相同的这样的程序。
解释程序：边解释边执行源程序的程序。
区别：编译程序有中间代码，而解释程序没有。
编译过程的五个阶段：
1、词法分析任务：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。
2、语法分析任务：在词法分析的基础上，根据语言规则，把单词符号串分解成各类语法
单位。
3、语义分析和中间代码产生任务：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。
4、优化任务：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
的目标代码。
5、目标代码生成任务：把中间代码变换成特定机器上的低级语言代码。
编译程序的七个部分词法分析器，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、表格管理和出错处理。
编译程序生成的五个办法：机器语言、高级语言、移植、自编译方式和使用工具自动生成。
词法规则：指单词符号的形成规则。
（也就是正规式）
语法规则：规定了如何从单词符号形成更大的结构。
就是语法单位的形成规则。
空字：不包含任何符号的序列。
闭包： 中所有的符号组成的集合。
上下文无关文法是指：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的文法。
上下文无关文法的四个组成部分：一组终结符号、一组非终结符号、一个开始符号和一组产生式。
终结符号也就是不可再分的基本符号。
非终结符号是用来代表语法范畴，表示一定符号串的集合。
开始符号是语言中我们最感兴趣的语法范畴。
产生式是定义语法范畴的书写规则。
句子：文法中从开始符号推导的终结符号串。
句型：从开始符号推导的符号串。
语言：文法中所有句子的集合。
程序语言的单词符号分为五种：关键字、标识符、常数、运算符和界符。
二元式表示：（种类，属性）
正规式的运算符有三种：或，连接和闭包。
优先顺序是：闭包，连接，或。
DFA怎么识别字：若存在一条从初态结点到某一终态结点的通路，且这条通路上所有弧的标记符连接成的字是a，则称a可为DFA所识别。
DFA怎么识别空字：若DFA的初态结点同时又是终态结点，则空字可为DFA所识别。
NFA怎么识别字：若存在一条从某一初态结点到终态结点的通路，且这条通路上所有弧的标记字依序连接成的字等于a，则称a可为NFA识别。
NFA怎么识别空字：若M的某些结点即是初态又是终态结点，或者存在一条从某个初态结点到某个终态结点的空通路，那么，空字可为M所识别。
语言的语法结构是用上下文无关文法描述的。
语法分析分为两类：自上而下分析法，自下而上分析法。
自上而下分析法面临的问题：1.文法的左递归问题。
2.回溯3.成功可能是暂时的，产生虚假匹配。
4.难于知道输入串中出错的确切位置。
5.效率低，代价高。
为什么消除左递归？因为含有左递归的文法将自上而下分析的过程陷入无限循环。
为什么消除回溯？因为回溯统一做一大堆无效的工作。
自下而上分析法：从输入串开始，逐步进行归约，知道归约到文法的开始符号。
短语：符号串推导过程中某非终结符推导的部分。
直接短语：符号串推导过程中某非终结符一步推导的部分。
句柄：一个句型的最左直接短语。
最左归约是最有推导的逆过程。
中间语言形式：后缀式，三元式，四元式，间接三元式。
中间语言的好处：1.便于进行与机器无关的代码优化工作。
2.使编译程序改变目标机更容易。
3.使编译程序的结构在逻辑上更为简单，以中间语言为界面，编译前端和后端的借口更清晰。