编译原理概念_名词解释
编译原理基本概念
编译原理基本概念
编译原理是计算机科学与技术领域的一门重要学科，它研究的是将高级语言程序转化为目标机器能够执行的机器语言程序的过程。
编译原理的基本概念包括源程序、编译器、目标程序和解释器。
源程序是由高级语言编写的程序，编译器是将源程序翻译为目标程序的工具，目标程序是计算机可以直接执行的程序，而解释器是逐行解释源程序并执行的工具。
编译器的工作过程可以分为词法分析、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。
词法分析器将源程序分析成一个个单词（token），语法分析器将单词按
照语法规则解析成语法分析树（parse tree），语义分析器则对
语法分析树进行语义检查，并生成中间代码。
中间代码生成后，代码优化器会对中间代码进行优化，以提高目标程序的执行效率。
最后，目标代码生成器将中间代码生成目标机器的机器码。
在编译原理中，还有一些重要的概念，如词法规则、语法规则、符号表、语法制导翻译等。
词法规则定义了源程序中每个单词的构成方式，语法规则则定义了源程序的语法结构。
符号表用来存储程序中的变量和函数信息，以供编译器在编译过程中进行引用。
语法制导翻译通过将语法规则与翻译动作相结合，实现了将源程序翻译成目标程序的过程。
编译原理在计算机科学与技术领域中具有重要的意义。
它不仅是计算机语言发展的基础，也是许多计算机科学家和工程师的
基本知识。
通过对编译原理的学习和研究，可以更好地理解计算机语言的本质和运行机制，进而提高程序设计和开发的能力。
编译原理的理解和应用
编译原理的理解和应用一、引言编译原理是计算机科学中的重要分支之一，其主要研究如何将高级语言代码翻译成计算机可执行的低级机器语言。
本文将分别从编译原理的定义、基本原理和应用等方面进行介绍和探讨。
二、编译原理的定义编译原理是一门研究如何将高级语言代码翻译成计算机可执行的低级机器语言的学科。
编译器是编译原理的主要应用工具，其主要作用是对程序进行语法分析、词法分析、语义分析和代码优化等处理，最终生成目标代码以供执行。
三、编译原理的基本原理1. 词法分析词法分析是编译器的第一步处理，其主要作用是将源代码转化为一系列的词法符号。
词法符号是语言的基本元素，包括标识符、字面值、运算符和分隔符等。
2. 语法分析语法分析是编译器的核心处理，其主要作用是将词法符号转化为语法树。
语法树是一种树形结构，用于表示程序的结构和执行顺序，其中每个节点代表一条语句或表达式。
3. 语义分析语义分析是编译器的重要处理之一，其主要作用是对程序进行语义检查和类型推导等处理。
语义分析对于生成高效和正确的代码至关重要，其中包括类型和作用域等检查。
4. 代码优化代码优化是编译器的最后一步处理，其主要作用是对程序进行优化，提高程序的执行效率。
代码优化有多种方式，包括常量折叠、寄存器分配和死代码消除等。
四、编译原理的应用编译原理在计算机科学和工程中具有广泛的应用，包括编译器设计、解释器设计和语言翻译等。
编译器是编译原理的主要应用工具之一，其广泛应用于软件开发、数字信号处理和嵌入式系统等领域。
同时，编译原理也是计算机科学和工程中的核心课程之一，其对于学生的编程和计算机基础能力的提升具有重要作用。
深入理解编译原理的基本原理和应用，将有助于学生更好地掌握计算机科学和工程的核心知识，提高其计算机科学和工程的能力。
五、结论编译原理是计算机科学和工程中的重要分支之一，其主要研究如何将高级语言代码翻译成计算机可执行的低级机器语言。
编译原理的基本原理包括词法分析、语法分析、语义分析和代码优化等。
编译原理基础
第一章引论主要内容：编译原理的基本概念、定义、编译原理的应用发展和现状。
重点：编译程序工作的基本构成及各阶段的基本任务，具体要求：理解什么是编译程序，了解各编译程序的基本构成及各阶段的基本任务，编译程序总框，了解编译程序生成过程和构造工具。
一、名词解释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。
二、问答题1、简述编译程序的结构？答：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。
2、编译程序可分成哪几个阶段？它们之间的关系如何？答：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程序。
注意：编译过程中，阶段的划分和遍的划分不一定相同第二章高级程序语言概述主要内容：程序语言定义、初等数据类型、数据结构、表达式、语句、高级语言的一般特征及程序语言的语法描述。
重点：程序语言定义具体要求：理解程序语言的词法、语法和语义等概念；熟悉高级程序语言的一般结构和主要共同特征。
一、填空题1、程序语言是由（语法）和（语义）两方面定义的。
2、一个名字的属性包括（类型）和（作用域）3、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）4、语义：定义一个程序的意义的（一组规则）5、2型文法又称为（上下文无关文法），3型文法又为（正规文法）二、是非题1、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（对）2、各种名字都是用标识符表示的，所以名字和标识没有本质的区别（错）3、数组元素的地址计算与数组的存储方式没有关系（错）4、语法是指程序的含义（错）5、因名字都是用标识符表示的，故名字与标识符没有区别（错）第三章词法分析主要内容：词法分析器的任务、词法分析器的设计、正规表达式与有限自动机、词法分析器的自动生成。
编译原理基础
第一章引论主要内容：编译原理的基本概念、定义、编译原理的应用发展和现状。
重点：编译程序工作的基本构成及各阶段的基本任务，具体要求：理解什么是编译程序，了解各编译程序的基本构成及各阶段的基本任务，编译程序总框，了解编译程序生成过程和构造工具。
一、名词解释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。
二、问答题1、简述编译程序的结构？答：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。
2、编译程序可分成哪几个阶段？它们之间的关系如何？答：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程序。
注意：编译过程中，阶段的划分和遍的划分不一定相同第二章高级程序语言概述主要内容：程序语言定义、初等数据类型、数据结构、表达式、语句、高级语言的一般特征及程序语言的语法描述。
重点：程序语言定义具体要求：理解程序语言的词法、语法和语义等概念；熟悉高级程序语言的一般结构和主要共同特征。
一、填空题1、程序语言是由（语法）和（语义）两方面定义的。
2、一个名字的属性包括（类型）和（作用域）3、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）4、语义：定义一个程序的意义的（一组规则）5、2型文法又称为（上下文无关文法），3型文法又为（正规文法）二、是非题1、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（对）2、各种名字都是用标识符表示的，所以名字和标识没有本质的区别（错）3、数组元素的地址计算与数组的存储方式没有关系（错）4、语法是指程序的含义（错）5、因名字都是用标识符表示的，故名字与标识符没有区别（错）第三章词法分析主要内容：词法分析器的任务、词法分析器的设计、正规表达式与有限自动机、词法分析器的自动生成。
《《编译原理》》
《《编译原理》》编译是计算机科学的重要分支，是指将一种高级语言表达的程序转换成底层机器语言的过程。
编译原理是指研究这个过程的科学，它涉及到计算机语言、词法分析、语法分析、语义分析、代码生成和优化等方面的内容。
编译原理的主要目的是为了解决编译过程中的问题，例如程序的词法和语法错误、语义错误等。
在编程中，编译器可以帮助程序员更好的使用高级语言，在编译过程中会将高级语言转换成底层机器语言，然后再运行程序并工作。
因此，编译器是计算机科学中的核心技术之一。
编译器是一个非常宽泛的概念，它包括各种类型的编译器，例如源代码编译器，负责将高级编程语言转换为底层机器语言的语言编译器，解释器，负责解释并执行源代码的解释器等。
与其他工具不同，编译器需要高度的理解和解释编程语言的语法和语义。
编译原理的主要内容包括词法分析、语法分析、语义分析、代码生成和优化。
词法分析主要是将代码转换成标记，例如关键字、变量名、常量，语法分析是为了验证代码是否符合语法规则，语义分析是确定代码的意图，代码生成是将高级语言代码转换成机器代码，优化则是对机器代码进行优化以提高执行效率。
在编译过程中，有许多不同的编程语言和工具可以用来代替平常使用的编译器，例如YACC、Flex和Bison等。
这些工具都使用基本的编译原理进行开发，以提供一个易于使用，高效的编译器工具。
总的来说，编译原理对于计算机科学和软件工程都是至关重要的。
任何一种高级编程语言都必须经过编译器才能运行，编译器如此重要是因为它们起着翻译器的作用，将高级语言转换成低级语言，使计算机能够更好的理解并执行代码。
因此，掌握编译原理相关的知识可以帮助程序员更好的理解代码，并提高程序的开发和维护效率。
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。
编译过程可以划分成五个阶段：词法分析阶段、语法分词法分析器析阶段、语义分析和中间代码生成阶段、优化阶段和目单词符号标代码生成阶段。
词法分析的任务是对构成源程序的字语法分析器表出符串进行扫描和分解，根据语言的词法规则识别出一个语法单位个具有独立意义的单词；语法分析的任务是在词法分析格错语义分析与的基础上，根据语言的语法规则（文法规则）从单词符中间代码生成器管处号串中识别出各种语法单位并进行语法检查；语义分析四元式理和中间代码生成阶段的任务是首先对每种语法单位进行理优化静态语义检查，然后分析其含义，并用另一种语言形式四元式来描述这种语义即生成中间代码；优化的任务是对前阶目标代码生成器段产生的中间代码进行等价变换或改造，以期获得更为目标程序高效（节省时间和空间）的目标代码；目标代码生成阶段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L0L1，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。
编译原理--名词解释
名词解释1、编译：编译程序的翻译过程。
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. 语言：由文法G生成的语言记为L(G),它是文法G的一切句子的集合:L(G)={x|S =>* x，其中S为文法的开始符号，且x ∈VT*}2、义文法：若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。
或者，若一个文法存在某个句子有两个不同的最左（右）推导，则称这个文法是二义的。
3、二义语言：如果产生上下文无关语言的每一个文法都是二义的，则说此语言是先天二义的。
4、属性文法：属性文法(attribute grammar)是一个三元组：A=(G,V,F),其中G:是一个上下文无关文法,V:有穷的属性集,F:关于属性的属性断言或一组属性的计算规则(称为语义规则) 。
5、活动记录：一个过程的一次执行所需要的信息，使用一个连续的存储区来管理这个区（块），叫做一个活动记录AR。
6、词法：规定什么是正确的单词，boy 不能写成byo等等。
7 、语法（文法）：是指一组规则，用它可以形成和产生一个合适的程序。
（定义什么样的符号序列是合法的）8 、语义：自然语言中词语的意义，逻辑形式系统中符号的解释。
（定义什么样的符号序列是有含义的）9 、句子：有文法G[s]，若S =>* x，且x∈VT*，则称x是文法G的句子。
10 、句型：有文法G[s]，若S =>* x，则称x是文法G的句型。
11 、语法树：设G=( VN,VT,P,S)为一cfg，若一棵树满足下列4个条件，则此树称作G的语法树。
12 、最左/最右推导：在推导的任何一步α β，其中α、β是句型，都是对α中的最左（右）非终结符进行替换。
13 、自上而下分析：从文法的开始符号出发，反复使用文法的产生式，寻找与输入符号串匹配的推导，或者说，为输入串寻找一个最左推导。
14 、自下而上分析：从输入符号串开始，逐步进行归约，直至归约到文法的开始符号。
编译原理名词解释
编译原理名词解释1. 词法分析器（Lexer）：也称为扫描器（Scanner），用于将源代码分割成一个个单词（Token）。
2. 语法分析器（Parser）：将词法分析器生成的单词序列转换成语法树（Parse Tree）或抽象语法树（Abstract Syntax Tree）。
3. 语法树（Parse Tree）：表示源代码的语法结构的树状结构，它由语法分析器根据语法规则生成。
4. 抽象语法树（Abstract Syntax Tree）：比语法树更加简化和抽象的树状结构，用于表示源代码的语义结构。
5. 语义分析器（Semantic Analyzer）：对抽象语法树进行语义检查，并生成中间代码或目标代码。
6. 中间代码（Intermediate code）：一种介于源代码和目标代码之间的中间表示形式，可以被不同的优化器和代码生成器使用。
7. 目标代码生成器（Code Generator）：将中间代码转换成特定目标平台的机器代码。
8. 优化器（Optimizer）：用于对中间代码进行优化，以提高代码的执行效率和资源利用率。
9. 符号表（Symbol Table）：用于存储程序中的标识符（变量、函数等）的信息，包括名称、类型等。
10. 语言文法（Grammar）：定义了一种语言的语法规则，常用的形式包括上下文无关文法和正则文法。
11. 上下文无关文法（Context-free Grammar）：一种形式化的语法表示方法，由产生式和非终结符组成，描述一种语言的句子结构。
12. 语言解释器（Interpreter）：将源代码逐行解释执行的程序，不需要生成目标代码。
13. 回溯法（Backtracking）：一种递归式的算法，用于在语法分析过程中根据产生式进行选择。
14. 正则表达式（Regular Expression）：用于描述一类字符串的表达式，可以用于词法分析中的模式匹配。
15. 自顶向下分析（Top-down Parsing）：从文法的起始符号开始，按照语法规则逐步构建语法树的过程。
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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
符号的主要属性及作用：
1. 符号名
2. 符号的类型（整型、实型、字符串型等））
3. 符号的存储类别（公共、私有）
4. 符号的作用域及可视性（全局、局部）
5. 符号变量的存储分配信息（静态存储区、动态存储区）存储分配方案策略：静态存储分配；动态存储分配：栈式、堆式。
静态存储分配
1、基本策略
在编译时就安排好目标程序运行时的全部数据空间，并能确定每个数据项的单元地址。
2、适用的分配对象：子程序的目标代码段；全局数据目标（全局变量）
3、静态存储分配的要求：不允许递归调用，不含有可变数组。
FORTRAN程序是段结构，不允许递归，数据名大小、性质固定。
是典型的静态分配
动态存储分配
1、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。
2、两种动态存储分配方式：栈式，堆式
栈式动态存储分配
分配策略：将整个程序的数据空间设计为一个栈。
【例】在具有递归结构的语言程序中，每当调用一个过程时，它所需的数据空间就分配在栈顶，每当过程工作结束时就释放这部分空间。
过程所需的数据空间包括两部分
一部分是生存期在本过程这次活动中的数据对象。
如局部变量、参数单元、临时变量等；
另一部分则是用以管理过程活动的记录信息(连接数据)。
活动记录（AR）
一个过程的一次执行所需要的信息使用一个连续的存储区来管理，这个区(块)叫做一个活动记录。
构成
1、临时工作单元；
2、局部变量；
3、机器状态信息；
4、存取链；
5、控制链；
6、实参；
7、返回地址
什么是代码优化
所谓优化，就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，而运行速度加快或占用存储空间减少。
优化原则：等价原则：经过优化后不应改变程序运行的结果。
有效原则：使优化后所产生的目标代码运行时间较短，占用的存储空间较小。
合算原则：以尽可能低的代价取得较好的优化效果。
常见的优化技术
(1) 删除多余运算(删除公共子表达式)(2) 代码外提+删除归纳变量+ (3)强度削弱; (4)变换循环控制条件(5)合并已知量与复写传播(6)删除无用赋值
基本块定义
程序中只有一个入口和一个出口的一段顺序执行的语句序列，称为程序的一个基本块。