符号表的内容与作用域分析
c语言符号表的用法
在C语言中，符号表（Symbol Table）是一种用于存储程序中变量、函数和其他符号信息的表格。
符号表在编译器和链接器的工作中起着重要的作用。
编译器在编译过程中会创建符号表，以记录程序中定义和引用的符号信息。
符号表中的每个条目都包含符号的名称、类型、作用域等信息。
链接器在链接过程中会使用符号表，以解析符号引用并确定符号的地址。
链接器会查找符号表，找到符号的地址，并将其替换为相应的内存地址。
以下是符号表的一些常见用法：
1.变量和函数声明：在C语言中，变量和函数的声明信息会被存储在符号表中。
例如，在函数定义中，函数名、参数类型和返回类型会被存储在符
号表中。
2.符号引用解析：编译器在编译过程中会解析符号引用，并将它们与符号表中的条目关联起来。
链接器在链接过程中会解析符号引用，并查找符号
表以确定符号的地址。
3.作用域管理：符号表中的条目可以包含符号的作用域信息，以帮助编译器和链接器管理符号的作用域。
例如，局部变量和函数参数的作用域限定
在它们被声明的块内。
4.类型检查：编译器可以使用符号表中的类型信息进行类型检查。
例如，编译器可以检查变量是否被赋予正确的类型，或者函数参数是否与函数声
明中的类型匹配。
5.优化：编译器可以使用符号表中的信息进行优化。
例如，编译器可以识别重复的计算并消除它们，或者优化循环结构以提高程序的性能。
总之，符号表是C语言编译器和链接器的重要组成部分，它用于存储程序中的符号信息，并帮助编译器和链接器进行各种任务，如解析符号引用、管理作用域、进行类型检查和优化等。
符号表简介
符号表简介符号表的作用：连接声明与引用的桥梁，记住每个符号的相关信息，如作用域和绑定等，帮助编译的各个阶段正确有效地工作。
对符号表设计的基本要求：目标是合理存放信息和快速准确查找。
1．正确存储各类信息。
2．适应不同阶段的需求；3．便于有效地进行查找、插入、删除和修改等操作；4．空间可以动态扩充；4.3.1 符号表条目每个声明的名字在符号表中占据一栏，称为条目，用于存放名字的相关信息。
符号表中的内容：保留字、标识符、特殊符号（包括算符、分隔符等）等等。
不同类别的符号存放在不同的子表中，如变量名表、过程名表、保留字表等。
存放方式：关键字＋属性。
例：下述符号的关键字应是，名字＋类型，称为组合关键字：int x; struct x { float y, z; };为C构造的符号表中，组合关键字至少应该包括三项：名字＋作用域＋类型。
当一个名字x在同一作用域中允许有多于一个的声明，则对x的引用时需要根据上下文确定x到底属于哪个对象。
因此有些程序设计语言在语法上规定了不允许这样的声明，以简化编译时的处理。
4.3.2构成名字的字符串的存储定长数据与变长数据，直接存放与间接存放。
名字（直接存储）名字（间接存储）属性sort 101 proc, ...a 106 int, ...readarray 108 proc, ...118 boolean, ...draw_a_red_line_for_object_asort#a#readarray#draw_a_red_line_for_object_a #↑100间接存储的方法实际上解决了复杂信息的存储问题，将其推广到属性，则任何一个复杂的属性，均可以为其另辟空间（空间本身可以是复杂结构，如数组的内情向量等），而仅需要将指向此空间的指针放在此属性在符号表中的对应位置即可。
4.3.3 名字的作用域程序设计语言的名字可以出现在不同的范围内，并且可以具有不同的意义。
两种划分范围的方式：并列的和嵌套的。
c语言 程序符号表
在C语言中，符号表（Symbol Table）是编译器在编译过程中用来存储变量、函数、宏等符号信息的数据结构。
符号表对于编译器的语义分析和代码生成阶段非常重要，它可以帮助编译器识别和解析标识符，并进行类型检查、函数链接等操作。
在C语言的编译器中，符号表通常是一个表格或哈希表结构，其中存储了以下类型的符号信息：
1.变量符号：包括变量的名称、类型、作用域等信息。
2.函数符号：包括函数的名称、参数类型、返回类型等信息。
3.宏定义符号：包括宏的名称、宏的参数和宏的替换文本等信息。
4.其他符号：例如结构体、联合体、枚举等类型的名称和成员信息。
在编译过程中，编译器会根据源代码中的标识符，将其添加到符号表中，并记录相关的符号信息。
同时，编译器还会对符号表中的信息进行验证和更新，以确保类型安全和正确的链接。
需要注意的是，具体的符号表实现方式可能会因编译器而异，但它们的基本原理和功能是相似的。
编译原理符号表的作用
编译原理符号表的作用介绍编译原理中的符号表是一个重要的数据结构，用于存储程序中的标识符及其相关信息。
标识符可以是变量、常量、函数名等，在编译过程中需要进行词法和语义分析，符号表提供了一个地方来管理这些标识符，并为编译器的其他模块提供必要的信息。
作用符号表在编译过程中起着关键作用，它具有以下几个主要作用。
1. 标识符的声明符号表记录了程序中所有标识符的声明情况，包括标识符的类型、作用域等信息。
对于变量，符号表可以记录其数据类型和内存地址；对于函数，符号表可以记录其参数列表、返回值类型等。
编译器可以通过符号表查找标识符的声明信息，并根据需要进行语义检查和代码优化。
2. 标识符的引用和解析编译过程中，标识符可能会被多次引用，符号表用于解析标识符的引用。
编译器可以根据符号表中的信息确定标识符的类型、作用域等，从而进行语义检查和类型推导。
如果编译器在符号表中找不到对应的标识符，就会报错或警告，提示可能存在的错误。
3. 作用域管理符号表还可以用于管理标识符的作用域。
在程序中，不同的代码块可能定义了相同名称的标识符，符号表可以通过作用域信息来区分这些标识符。
当编译器遇到一个标识符时，它可以在符号表中查找该标识符的作用域，并根据作用域规则来解析标识符的含义。
4. 错误检测和提示符号表还可以用于错误检测和提示。
编译器可以通过符号表判断标识符是否已经定义或声明，以及是否满足相应的语义规则。
如果标识符在符号表中已经存在多个定义，编译器可以发现这种错误，并给出相应的错误提示信息。
符号表的组织结构为了高效地实现符号表的作用，通常采用哈希表或树形结构来组织符号表。
下面是一些常见的符号表组织结构。
1. 线性表符号表可以使用线性表结构进行组织，例如数组、链表等。
线性表结构简单直观，适用于较小规模的符号表。
但对于大规模的符号表，线性表的查找效率较低。
2. 哈希表哈希表是一种基于键值对存储的数据结构，可以快速地查找和插入数据。
符号表中的标识符可以作为哈希表的键，对应的信息可以作为值进行存储。
c语言符号表
C 语言符号表C 语言符号表是一个重要的编译器数据结构，它用于存储和管理程序中的各种符号。
符号是指程序中的变量、函数、常量、类型等具有标识作用的名称。
符号表的作用是在编译过程中，为符号分配内存地址、类型、作用域等属性，并在需要时查找和修改符号的相关信息。
本文将从以下几个方面简述 C 语言符号表的概念、结构、功能和实现方法：符号表的概念和分类符号表的结构和组织方式符号表的功能和操作符号表的实现方法和技术符号表的概念和分类符号表的概念符号表是一种映射关系，它将程序中的符号名称映射到其对应的属性集合。
属性集合包括了符号的内存地址、数据类型、作用域、存储类别、初始化值等信息。
例如，下面的 C 语言代码片段中，定义了一个全局变量globalA，一个静态变量globalB，一个函数funcA和一个主函数main：/*** 全局变量*/int globalA =2022;/*** 静态变量*/static int globalB =2023;int funcA() {int localFuncAValue =13;return0;}int main(int argc, char*argv[]) {int localMainValue =14;return0;}对于这段代码，编译器会为每个符号创建一个符号表项，并填充其属性。
一个可能的符号表如下：符号名称内存地址数据类型作用域存储类别初始化值globalA1000int全局外部2022globalB1004int全局静态2023funcA2000int()全局外部-main3000int(int, char**)全局外部-localFuncAValue-4(%rbp)int局部（funcA）自动-localMainValue-4(%rbp)int局部（main）自动-可以看到，每个符号表项由一个符号名称和一个属性集合组成。
属性集合可以根据不同的编译器设计而有所差异，但一般都包含了上述几个基本属性。
编译原理符号表
编译原理符号表符号表是编译器中一个非常重要的数据结构，用于存储程序中的标识符（如变量、函数名等）和对应的属性信息（如数据类型、作用域等）。
在编译器的各个阶段，都需要使用符号表来进行词法分析、语法分析、语义分析等操作，因此符号表设计的好坏直接影响到编译器的质量和效率。
一般来讲，符号表可以被看作是一个以标识符为键、以属性信息为值的映射表。
在编译器的词法分析阶段，源代码中的每个标识符都会被扫描并加入符号表中，同时为每个标识符生成一个唯一的“id”（也称为“符号表条目”）作为在后续处理中访问符号表的索引。
在编译器的语法分析和语义分析阶段，编译器会利用符号表进行语法分析和语义检查。
例如，在语法分析阶段，编译器需要判断变量是否被正确声明和使用，因此需要在符号表中查找变量的属性信息；而在语义分析阶段，编译器需要对表达式进行类型检查或者函数调用进行参数匹配，因此也需要在符号表中查找相关的属性信息。
需要注意的是，符号表的实现需要考虑到标识符的作用域、重复定义、名称空间等问题。
一般来说，编译器需要支持不同作用域之间的变量共存和访问，因此需要为不同的作用域维护不同的符号表。
当在一个新作用域中遇到相同的标识符时，编译器应该创建新的符号表条目；而在同一作用域中出现重复定义时，编译器应该抛出错误信息。
同样需要注意的是，符号表的实现也需要考虑到数据结构的效率和空间占用。
一些常用的实现方式包括基于哈希表的实现、基于树的实现（如平衡树、二叉查找树等）等。
在编译器优化阶段，符号表的实现也会影响编译器生成的目标代码的质量和效率。
例如，在常量表达式优化中，编译器使用符号表来维护常量的值和类型信息，从而可以直接进行常量表达式的求值，而不必在运行时才计算。
总的来说，在编译器中，符号表是一个极其重要的数据结构，对于编译器的性能和代码质量有着重要的影响。
因此，在设计和实现编译器时，需要认真考虑符号表的性能和可扩展性，并且根据具体的编程语言特性进行相应的优化。
C++编译器符号表有哪些内容？
#define CONSTANT_Methodref 10
#define CONSTANT_InterfaceMethodref 11
#define CONSTANT_String 8
#define CONSTANT_Integer 3
cp_info **constant_pool; // 常数表，又称变长符号表，
u2 access_flags; // Class的声明中使用的修饰符掩码，
u2 this_class; // 常数表索引，索引内保存类名或接口名，
如果文中有任何错误的地方，拜托你一定要指点我，谢谢了！
符号表存储的内容有哪些？从编译器来看，符号表与编译的各个阶段都有交互，符号表的内容也会在编译器的不同阶段包含不同的内容【一般来讲，在词法分析，语法分析阶段编译器都是填充符号表，在语义分析阶段更多得操作是从符号表中查询数据，当然还有时节点的各种属性（类型，作用域，分配空间大小，（函数）的参数类型）等。对符号表的具体使用方法每个编译器都不同。
field_info **fields是类域数据的指针数组，指针数组个数为fields_count，结构体field_info定义如下：
struct field_info
{
u2 access_flags; //域修饰符掩码
u2 name_index; //域名在常数表内的索引
#define ACC_NATIVE 0x0100
#define ACC_INTERFACE 0x0200
#define ACC_ABSTRACT 0x0400
#define ACC_STRICT 0x0800
u2 super_class; // 常数表索引，索引内保存父类名，
符号表
• 作用：记录源程序中各种名字的属性和
特征等有关信息。 • 内容：名字，有关信息（属、类型等） • 表项的建立： • 运用：语义检查、产生中间代码、地址 分配的依据
6.1 符号表的作用
在编译的各个阶段，每当遇到名字时， 都要查找符号表。 因此，合理组织符号表，使其占用的存储 空间较少、易于访问，对提高编译的效 率很重要。
（名字，所在过程编号） • 例如，Pascal（嵌套结构型语言） 的符号 表组织：每当近入一层过程时，要为在 此过程中新说明的标识符建立一张子符 号表。
6.5 符号表的内容
• 符号表的信息栏中记录了每个名字的有
关性质，如类型、种属、大小、以及相 对数等。 • 不同的程序语言对于名字性质的定义各 有不同。 • 一个名字的有关信息常常是分几次填入 信息栏中的。 • 符号表中信息栏的具体组织取决于所翻 译的具体的源语言和目标机器。
• 符号表的表项包括名字栏和信息栏 查填符号表一般通过匹配名字来实现。 对符号表的操作一般有： • 对给定的名字，查询其是否已在表中； • 添加新名字； • 访问某个名字的某些信息； • 填加或更新某个名字的某些信息； • 删除一个或一组无用的项。
6.2 符号表的组织方式
最简单方式：表中各项各栏的长度固定。 间接方式：符号表中的相应栏存指针，指向 存储具体信息的位置。 符号表
的作用域范围。如，嵌套过程中说明的 名字，其作用范围局限于该过程。因此， 同一个标识符在不同的地方可能被说明 为标志不同的对象，具有不同的性质， 要求分配不同的存储空间。 • 作用域分析：使得标识符在不同的作用 域得到正确的引用。
最近嵌套作用域规则： 最近嵌套作用域规则：
• 过程中的局部变量的名字是一个二元组
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0 1
level→
btab
lastpar last psize vsize 0 1
bx→
7
数组信息表atab
用于记录每个数组的详细信息
inxtyp eltyp elref low high elsize size 1 2
ax→
数组的数下组标元类素型类型当元元素数素数组为组下数信数数限组息组组数时在上元组，at限素a本它b的身指表体的向中积体该积 的位置，其他情况为0
一个PASCAL过程
过程头； 说明段（由一系列的说明语句组成）；
begin 执行体（由一系列的执行语句组成）；
end
16
最近嵌套原则
X
一个在子程序B1中说明的名字X
●
只在B1中有效（局部于B1）
●
如果B2是B1的一个内层子程序
●
且B2中对标识符X没有新的说明， 则原来的名字X在B2中仍然有效
20
nametab 21
22 23
P21 b1 b2
19 0 21
24
PL语言的中间代码
指令格式： opcod l a
opcod：操作码 l：第一操作数，程序体层数 a：第二操作数，相对地址
编译时如何确定变量的层数(地址)？ 运行时如何根据指令中变量的层数和相对
地址确定变量的存储单元？
end.
14
符号表组织
FORTRAN的符号表组织
一个FORTRAN程序由一个主程序段和若干个 辅程序段组成
把局部名和全局名分别存在不同的地方
15
符号表组织
FORTRAN的符号表组织 嵌套结构语言的符号表组织
如PASCAL、ALGOL、ADA
PASCAL程序本身可以看成是一个操作系统所调 用的过程，过程可以嵌套和递归
址
3
PL 语言编译程序的符号表
表格的定义
名字表(nametab) 程序体表(btab) 层次显示表(display) 数组信息表(atab) 中间代码表(code)
4
名字表(nametab)
名字表nametab：登记程序中出现的各种名 字及其属性
name kind lev typ normal ref adr/val/size link
name kind lev typ normal ref adr/val/size link
程0 序体表btab和层次显示表display 1
tx 程→序体表btab
记录个程序体的总信息，用于对源程序中定义的名字的 作用域进行分析；对名字表进行管理
lastpar last psize vsize 0 1
编译原理
第八章 符号表
1
第八章 符号表
符号表的组织与作用 整理和查找 符号表的内容 名字的作用范围
2
8.4 符号表的内容
符号表的信息栏中登记了每个名字的有关 性质
类型：整、实或布尔等 种属：简单变量、数组、过程等 大小：长度，即所需的存储单元字数 相对数：指分配给该名字的存储单元的相对地
m ints ints 0 1 20 1 20
ax→
9
中间代码表code
用于存放编译程序所产生的每条中间代码
opcod
l
a
操作码
第一操作数， 程序体层数
第二操作数， 相对地址
10
第八章 符号表
符号表的组织与作用 整理和查找 符号表的内容 名字的作用范围
11
8.3 名字的作用范围
在许多程序语言中，名字都有一个确定的作用范 围
i2
0
22
17
j2
16
18
a
17
19
c
18
20 P21
19
nametab 21 b1
0
22
b2
21
23
22
display 00 11 2 23 34
program P; var a,b : integer; procedure P1 (i1, j1:integer); var c,d : integer … end; procedure P2 (i2, j2:integer); var a,c : integer; procedure P21; var b1,b2 : boolean; … end; … end; …
运行时如何根据指令中变量的层数和相对 地址确定变量的存储单元？
20
program P; var a,b : integer; procedure P1 (i1, j1:integer); var c,d : integer … end; procedure P2 (i2, j2:integer); var a,c : integer; procedure P21; var b1,b2 : boolean; … end; … end; …
0 1 ▪动tax记d→r,录当中名分字类为的变存量贮名单时元(包的括相形对参地)址，；存对入于该过变程量名(或，形填参入)在他相们应相活应
代▪▪当 组 在vsia码z名信程le,的,当字息序当名入名为表体名(型名c口字字o中表数字(字地t标n为名 (于y为c的(组种址spb常识h一 名 其t字 无类eat位类类a量a符)n个 ， 他型的 类r、名 定 义b置型，s名t指在n为名))布 当 情类 型过、a字 主 的中时；或可向 n0m时尔名况型的a，程布变所程层的当数以同em，量字填t，名填(尔量在序次位一ae名组是填pbt入，是入类字程ra型(的的为置入中字变常ovb他用否t序型填a该c中登(程层2；r为量量br们eu体，于为i类有入记的oda序次其e名过的中bo依型或u的位标变整n体为他相时程lr定oe)数第置此e不明量型、应的1情t)，名义)据、一，y，类填名形(值数p静况的ir时所个每类nee主推字参组上t态r需f名个，se指程是名一()存字f程层ar、为向e序个否 时r贮的序次rf字0该 指名a中单l体为 填i。yn符字数向元在s定k变 入规)型数，组该量fa目对在过l形se数程参5，
bx→
指向本本指程程向序序本体体程所中序有最体形本后中参程一最所序个后需体名一体所字个积有在形、局式包部参数在据所 na括mne连taa接mb数e中t据a的b所位中占置的需空位空间置间大小
6
程序体表btab和层次显示表display
层次显示表display
描述正在处理的各嵌套层，对程序体表进行管理
var A:integer;
…
begin
…
end
begin
…
end
B(bool)
18
名字作用域分析
两种做法
引入"过程编号"属性。查找时，先查找本过程 编号的名字，查不到则查找外层过程编号的名 字，…，等等
按"栈"式思想组织符号表。查找时，从后往前 查找，碰到的第一个名字就是所需查找的名字
19
25
本章小结
符号表的组织与作用 整理和查找 符号表的内容 名字的作用范围
26
作业
《编译原理大作业实习》
阅读
第三节 PL 语法分析 分析PL编译程序的数据结构及相关程序
预习
第四节 PL语义分析及中间代码产生
27
0 1
15
6
read
5
7
write
6
8
a
0
12
2
pfuvprvoanraogcrrtcriiaaoe,j,mnd:biunp:Ptroeei;sngiPetteir1o;gn(e(i1ird;,:ja1lf:ain):tiengteegre)r;; bveagrinc,d : integer
3
n…ametab[0].name:=id; j:=level;
14 17 20
9
b
8
10
P1
9
11
i1
0
12
j1
11
13
c
12
14
d
13
enrde;peat
prvpoariwc:or=hecbidaleteua,dcbnrue[a:rdmiePnise2Ptptea2(lgiab12ey[;,i[r]jj;.]2n]:a.ilmnatseet<;g>eidr)d; o 4
… real X，Z COMMON /C/A1，B1
… END
13
program P; var a,b : integer; procedure P1(i1, j1:integer); v…ar c,d : integer end; procedure P2(i2, j2:integer); var a,c : integer; procedure P21; va…r b1,b2 : boolean; e…nd; e…nd;
end.
0
name link
btab
1
char
0
2 integer 1
0
3 boolean 2
0 01235674
4
false
3
5
true
4
0 1
6
read
5
7
write
6
108905
8
a
0
1012 2
1102341
9
b
8
10
P1
9
11
i1
0
3 1067
12
j1
11
13
c
12
12096708
14
d
13
end.
21
level
display
00 11 23 34
program P; var a,b : integer; procedure P1 (i1, j1:integer); var c,d : integer … end; procedure P2 (i2, j2:integer); var a,c : integer; procedure P21; var b1,b2 : boolean; … end; … end; …