编译原理ppt

1.1
什么是编译程序(COMPILER)
高级语言 编译程序 低级语言程序
书写的程序
术语
编译程序的源语言 (源程序)
编译程序的目标语 言(目标程序) 编译程序的实现语 言
S I
O
S I
T
1.1
什么是编译程序(COMPILER)
三、编译系统
按编译方式在计算机上执行高级语言编写的程序需 经过两个阶段： 1、编译阶段 2、运行阶段
第一章 编译概述
编译程序是计算机系统中重要的 系统软件,是高级语言的支撑基础。编 译原理这门课程主要介绍设计和构造 编译程序的基本原理和常用的技术和 方法。 本章重点介绍编译程序的基本概念。
2013-11-27 编译原理
8
第一章 编译概述
1.1 1.2 1.3 1.4 什么是编译程序 编译过程概述 编译程序的结构 编译阶段的组合
编译系 统
操作系统 裸机
编译程序与运行系统合称为编译系统
需预处理的源程序 预处理程序 源程序
编译程序
可重定位目标文件库 汇编程序
目标汇编程序
可重定位机器代码
装配连接编辑
高级语言处理过程
绝对机器码
术语
编译程序(compiler) 编译程序的源语言(源程序) (source language)(source program) 编译程序的目标语言(目标程序) (object or target language)(object or target program) 编译程序的实现语言(implementation language) 语言处理程序(language processor) 语言转（变）换(language transformation)
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编译过程和编译程序的结构
5、代码优化（Intermediate code optimization） The optimizer accepts input in the intermediate representation and output a version still in the intermediate representation . In this phase,the compiler attempts to produce the smallest,fastest and most efficient running result by applying various techniques. 对中间代码进行优化处理：对代码进行等价变 换以求提高执行效率——提高运行效率和节省存储 空间 编译程序所产生的目标代码的质量高低，主要 取决于这一阶段代码优化功能的强弱
单词---token 保留字---reserved word 标识符 ---identifier(user-defined name)
1.2
编译过程和编译程序的结构
1、词法分析 词法分析器的工作任务：
识别出源程序中的各种语法单位（单词或语法符号） 删除无用的空白字符、回车字符及其它与输入介质相关
参考书
1、吕映芝,张素琴,蒋维杜编. 编译原理. 清华大学出 版社 2. 蒋立源等. 编译原理. 西北工业大学出版社 3. 陈火旺, 刘春林等. 程序设计语言编译原理.国防工 业出版社 4.ALFRED V. AHO, RAVISETHI, JEFFREY D. ULLMAN, Compilers Principles, Techniques and Tools ADDISSON-WESLEY 这是最经典的一本编译参考书 5.Keneth C.Louden Compiler Construction Principles and Practice
学习应该以思考为主 思考由问题和答案组成。提问使人进步。提问和答案一样 重要 基础知识是研究的工具 敢于犯错误 注重实验环节，多做程序 源程序是源泉 把每个阶段放到整个编译程序背景中学习 认真做程序 独立、认真完成作业
六、考核评分标准 平时作业 10％ 上机实验 20％ 实验报告 10％ 闭卷考试 60％
rate * 60 /* warning */;
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编译过程和编译程序的结构
4、中间代码生成（intermediate code generation)
This is where the intermediate representation of the source program is created.We want this representation to be easy to generate,and easy to translate into the target program .The representation can have a variety of forms,but a common one is called three-address code or 4tuple code. 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代码 中间代码是一种结构简单、含义明确的记号系统 设计原则：（1）容易生成 （2）易翻译成目标代码 许多编译程序采用了一种“四元式”中间代码
2、语法分析(syntax analysis or parsing) The purpose of syntax analysis is to determine the source program’s phrase structure. This process is also called parsing.The source program is parsed to check whether it conforms to the source language’s syntax ,and to construct a suitable representation of its phrase structure. 语法树(推导树)：parse tree （derivation tree)

编译原理是一门综合应用的课程。编译程序的设计与构造过程 中需要用到许多前导课程的知识，比如离散数学中的语言与自动机 的知识，数据结构中各种结构的知识，高级程序设计语言的结构与 功能的知识，汇编语言的知识，计算机组成的知识等。因此编译原 理课程是提高学生综合能力的一门关键课程，学好这门课程将使学 生获得相当程度的成就感。使学生能切实感受到用户可以指挥计算 机去完成相当复杂的问题。
符号表(SYMBOL TABLE)
Symbol table is a data structure which is employed to associate identifiers with their attributes . An identifier’s attribute consists of information relevant to contextual analysis ,and is obtained from the identifier’s declaration.
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编译过程和编译程序的结构
1.2
编译过程和编译程序的结构
翻译外文 编译源程序
例：外文翻译和编译工作的比较
阅读原文
分析 识别单词 分析句子 修辞加工 综合 写出译文
输入并扫描源程序
词法分析 语法分析 代码优化 目标代码生成
源程序
词法分析程序 单词符号 表 格 管 理 语法分析程序 语法单位 语义分析程序与中间代码生成程序 中间代码 出 错 处 理
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编译过程和编译程序的结构
3、语义分析 (semantic analysis) The parsed program is further analyzed to determine whether it conforms to the source language’s contextual constraints : scope rules, type rules 功能：分析由语法分析器给出的语法单行词法检查，报告所发现的错误
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编译过程和编译程序的结构
例：源程序 PROGRAM Source; {this little source program is used to illustrate compiling procedure} var sum, first, count: real ; BEGIN sum:=first+count*10; END.
代码优化程序
中间代码 目标代码生成程序 目标代码
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编译过程和编译程序的结构
1、词法分析(lexical analysis or scanning)
--The stream of characters making up a source program is read from left to right and grouped into tokens,which are sequences of characters that have a collective meaning.
二、编译程序 翻译程序：在计算机中放置一个能由计算机直接执 行的翻译程序。它以某一程序设计语言（源语言） 所编写的程序（源程序）作为翻译或加工的对象。 当计算机执行翻译程序时就将它翻译为与之等价的 另一语言（目标语言）的程序（目标程序）。
编译程序：如果一个翻译程序的源语言是某种高 级语言，其目标语言是相应于某一计算机的汇编语 言或机器语言，这种翻译程序称为编译程序



获取标识符的属性：类型、作用域等 语义检查：运算的合法性、取值范围等 子程序的静态绑定：代码的相对地址 变量的静态绑定：数据的相对地址
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编译过程和编译程序的结构
3、语义分析
例： int
arr [2],abc; abc = arr * 10; 例： Program p(); Var rate:real; procedure initial; … position := initial + /* error */ /* error */