哈工大编译原理
哈工大编译原理
h
18
x:integer;y:real Name type kind …… addr
T.type=irnetal T.width=48
X
int 简单变量
0
Y
real 简单变量
4
P Offset=0
………… D
Offset=1042
D
;
D
x : T Enter;offset
Int T.type T.width
T→real ｛T.type：＝real; T.width ：＝8}
T→array[num]of T1 {T.type:＝array（num.val, T1.type); T.width： ＝num.val *T1.width}
T→ ↑T1 ｛T.type:＝pointer（T1．type）； T.width ：= 4}
7、x=y[i] x[i]=y (=[] , y[i] , ,x)
8、x=&y x=*y (=& , y , ,x)
h
12
对于语句a:=b*-c+b*-c 的三种表示方法
三地址语句的四元式表示
(- , c , , t1)
(* , b , t1 , t2)
(- , c , , t3)
(* , b , t1 , t4)
h
6
=
a
+
*
b
-
c
(b)dag(Directed Acyclic Graph)
h
7
6.1.2 三地址代码 一般形式 x：＝y op z 相应于图6.1的树和dag的三地址代码
t1 ：＝ -c t2 ：＝ b* t1 t3 ：＝ -c t4 ：＝ b* t3 t5 ：＝ t2+t4 a ：＝ t5 对于语法树的代码
哈工程编译原理课程设计
哈工程编译原理课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解编译原理的基本概念，掌握编译器的整体结构和编译过程中的各个阶段；2. 学会使用形式语言及有限自动机进行词法分析，掌握语法分析、语义分析的基本方法；3. 了解目标代码生成和代码优化技术，并能运用到实际编译过程中；4. 掌握至少一种编程语言（如C、C++等）的编译器设计与实现。
技能目标：1. 能够运用所学编译原理知识，独立设计和实现一个小型编程语言的编译器；2. 培养良好的编程习惯，提高代码质量和调试能力；3. 提升团队协作和沟通能力，学会与他人共同分析和解决编译过程中遇到的问题。
情感态度价值观目标：1. 培养对编译原理学科的兴趣和热情，激发探究精神；2. 树立正确的价值观，认识到编译技术在计算机科学领域的重要地位和作用；3. 培养严谨、求实的科学态度，勇于面对编译过程中的挑战，善于总结经验教训。
本课程针对哈尔滨工程大学计算机科学与技术专业高年级学生，结合课程性质、学生特点和教学要求，明确以上课程目标。
课程旨在帮助学生掌握编译原理的基本知识，提高实际编程能力，为今后从事计算机相关领域的研究和工作打下坚实基础。
同时，通过课程学习，培养学生团队协作精神，提升综合素质。
后续教学设计和评估将围绕以上具体学习成果展开。
二、教学内容1. 编译原理概述：介绍编译原理的基本概念、编译过程及编译器的结构；- 教材章节：第1章 编译原理概述- 内容：编译器的作用、编译过程、编译器的组成部分。
2. 词法分析：学习形式语言、有限自动机及其在词法分析中的应用；- 教材章节：第2章 词法分析- 内容：正则表达式、有限自动机、词法分析器的实现。
3. 语法分析：介绍语法分析的基本方法，包括自顶向下和自底向上分析；- 教材章节：第3章 语法分析- 内容：上下文无关文法、LL(1)分析、LR分析、语法分析器的实现。
4. 语义分析：学习语义分析的基本概念和实现方法；- 教材章节：第4章 语义分析- 内容：语义分析的任务、属性文法、语义分析器的实现。
编译原理知识点总结哈工程
编译原理知识点总结哈工程第一章概论1.什么是编译器？输入输出？编译器是将一种语言翻译为另一种语言的计算机程序。
输入：源语言( source language) 编写的程序输出：目标语言( target language ) 编写的程序。
2.汇编语言的优缺点优点：汇编语言大大提高了编程的速度和准确度缺点：编写起来也不容易,阅读和理解很难；而且汇编语言的编写严格依赖于特定的机器，所以为一台计算机编写的代码在应用于另一台计算机时必须完全重写。
3.什么是解释器？与编译器的区别？解释程序是如同编译器的一种语言翻译程序。
与编译器的区别：它立即执行源程序而不是生成在翻译完成之后才执行的目标代码。
4.乔姆斯基分类结构有几种文法？名称？相互关系？4种名称：0型无限制文法1型上下文相关文法2型上下文无关文法3型正则文法相互关系：其中的每一个都是其前者的专门化。
5.什么是扫描器？扫描器的功能是什么？扫描器就是语法分析程序。
功能：依据词法规则，分析由字符组成的源程序，把它分割为一个一个具有独立意义的最小语法单位，即单词。
6.什么是编辑器？IDE中编辑器的新功能编译器通常接受由任何生成标准文件(例如ASCII 文件)的编辑器编写的源程序。
IDE 中编辑器的新功能：尽管编辑器仍然生成标准文件，但会转向正被讨论的程序设计语言的格式或结构。
这样的编辑器称为基于结构的，且它早已包括了编译器的某些操作；因此，程序员就会在程序的编写时而不是在编译时就得知错误了。
从编辑器中也可调用编译器以及与它共用的程序，这样程序员无需离开编辑器就可执行程序。
7.什么是调试器，与编译器的关系调试程序是可在被编译了的程序中判定执行错误的程序。
运行一个带有调试程序的程序与直接执行不同，这是因为调试程序保存着所有的或大多数源代码信息(诸如行数、变量名和过程)。
它还可以在预先指定的位置(称为断点)暂停执行，并提供有关已调用的函数以及变量的当前值的信息。
为了执行这些函数，编译器必须为调试程序提供恰当的符号信息。
哈工大威海 编译原理实验报告
Ｙ
是否为字符或 者数字？
N
字符串变量是 否是关键字？
Ｙ
将变量 类型 1 输出到 DOS 界面并写入文件 将变量 类型 2 输出到 DOS 界面并写入文件
结束
模块② 判断是否为数字或者运算符子模块③：
开始
N
是否为数字？ 是 否 为 运 算 符？
Ｙ
将数字赋给变 量
Ｙ
对每一个运算 符做相应的处 理
读取下一变量
附录：类 C 语言的词法文法 id Letter <temp> int10 Num int10 | Num OP +| - |* |/ |>| < | = | ( | ) | ; | ‘ | == | >= |<= | != Keywordif | then | else | while | do Lettera|b|c|d|e|f|g|i|j|k|l|m|n|o|p|q|r|s|t|u|v|w|x|y|z|A|B|C|D|E|F|G|H|I|J|K|L|M|N|O|P| Q|R|S|T|U|V|W|X|Y|Z Num0|1|2|3|4|5|6|7|8|9 |ε <temp> Letter <temp> | Num <temp> |ε
实验二 LR语法分析器设计 一 实验目的 通过设计调试 LR 语法分析程序，实现根据词法分析的输入 TOKEN 字，进行 文法的语法分析；加深对课堂教学的理解；提高语法分析方法的实践能力。 二 实验内容 使用附录中的文法，可以对类似下面的程序语句进行语法分析： int a; int b; int c; a=2; b=1; if （a>b） c=a+b; else c=a-b; 三 实验要求 （一） 程序设计要求 （1）给出主要数据结构：分析栈、符号表； （2）将扫描器作为一个子程序，每次调用返回一个 TOKEN； （3）程序界面：表达式输入、语法分析的表示结果（文件或者图形方式） ； （二）实验报告撰写要求 （1）系统功能分析与设计（包括各个子功能模块的功能说明） ； （2）开发平台（操作系统、设计语言） ； （3）设计方案:包括功能模块结构图、主要函数的流程图； （4）主要数据结构：分析栈、分析表、符号表； （5）具体设计实现过程（包括主控程序、各个功能模块的具体实现） 。 四 实验总结
哈工大编译原理实验
《编译原理》实验
课外大作业 题目：类高级语言编译程序的实 现 要求： ①针对一个特定类高级语言或就某 一个高级语言的子集，实现从源语 言到目标代码生成的各阶段的实现 ，最后组装构成一个完整的编译程 序。
3、关系表达式：<、>、<=、>= 、<>、==。 优先级：同级，满足左结合率 4、布尔表达式：not、and 、or . 优先级：not、and 、or， and、or满足左结合率, not满足右结合率
5、要求能处理语句序列
二、报告要求：（文字部分不得少于 5000字） 0、总体设计思想 1、实现上述语言功能的文法描述 2、分析表及其在计算机中的存放表示 3、主要模块算法的框图描述（要求3 个以上）
4、 主要代码 5、设计体会与收获
三、提交源程序和可执行文件，要求 有说明文档。 以每个班为单位，为每一名同学建立 我会将你们的实验成果刻录 成光盘，永久保存。 也会选出一些上品，做为精典例 子，传示学弟学妹15年。 本实验解释权在任课教师
②有完整的输入输出模块 ③界面友好，使用方便，具有通 用的处理能力。
验收标准: ①要求提交类高级语言的完整的形式定 义 ②提交所要求编译程序的可执行代码及 原代码。要求：界面友好，使用方便， 具有通用的处理能力。 ③提交规范的实习报告和使用说明书。 按毕业设计论文规范书写。
一、关于类高级语言或高级语言的子集 的定义要求： 1、程序结构：顺序结构、选择结构、 循环结构，即包括：赋值语句、if 语 句和循环语句 2、算术表达式：+、*、（）运算。 优先级：（）、*、+，满足左结合率
哈工大编译原理习题及答案
1.1何谓源程序、目标程序、翻译程序、编译程序和解释程序?它们之间可能有何种关系?1.2一个典型的编译系统通常由哪些部分组成?各部分的主要功能是什么?1.3选择一种你所熟悉的程序设计语言，试列出此语言中的全部关键字，并通过上机使用该语言以判明这些关键字是否为保留字。
1.4选取一种你所熟悉的语言，试对它进行分析，以找出此语言中的括号、关键字END以及逗号有多少种不同的用途。
1.5试用你常用的一种高级语言编写一短小的程序，上机进行编译和运行，记录下操作步骤和输出信息，如果可能，请卸出中间代码和目标代码。
第一章习题解答1.解：源程序是指以某种程序设计语言所编写的程序。
目标程序是指编译程序（或解释程序）将源程序处理加工而得的另一种语言（目标语言）的程序。
翻译程序是将某种语言翻译成另一种语言的程序的统称。
编译程序与解释程序均为翻译程序，但二者工作方法不同。
解释程序的特点是并不先将高级语言程序全部翻译成机器代码，而是每读入一条高级语言程序语句，就用解释程序将其翻译成一段机器指令并执行之，然后再读入下一条语句继续进行解释、执行，如此反复。
即边解释边执行，翻译所得的指令序列并不保存。
编译程序的特点是先将高级语言程序翻译成机器语言程序，将其保存到指定的空间中，在用户需要时再执行之。
即先翻译、后执行。
2.解：一般说来，编译程序主要由词法分析程序、语法分析程序、语义分析程序、中间代码生成程序、代码优化程序、目标代码生成程序、信息表管理程序、错误检查处理程序组成。
3.解：C语言的关键字有：auto break case char const continue default do double else enum externfloat for goto if int long register return short signed sizeof static struct switch typedef union unsigned void volatile while。
哈工大编译原理.ppt
procedure SORT(CH);
{ case CH of ‘字母’:
‘字母’: call RECOGID(CH,TOKEN);
‘/’: call HANDLECOM(CH,TOKEN);
‘数字’: call RECOGDIG(CH,TOKEN);
‘’‘
call RECOGSTR(CH,TOKEN);
if TOKEN!=‘ ’ then call PRINTERR(‘注解未完’);
TOKEN:=‘ ';
return }
25
识别界限符(RECOGDEL) 输入：CH内含单界限符； 输出：各种界符的TOKEN字; procedure RECOGDEL(CH,TOKEN); { case CH of
otherwise call RECOGDEL(CH,TOKEN);
end case;
write TOKEN into TOKEN文件;
Return } 23
procedure RECOGID(CH,TOKEN);
{ WORD:= ‘ ’; WORD:=WORD||CH; Repeat {
call GETCH(CH);
%%
标识符 {入口地址=LOOKUP();}
%%
LOOKUP()
31
辅助过程是动作需要的，这些过程用C书 写，可以分别编译.例：LOOKUP()
32
28
声明 %% 翻译规则 %% 辅助过程
29
声明包括变量，符号常量和正规定义式。
翻译规则的形式为：
p1
{ 动作1}
p2
{ 动作2}
…
…
pn
{ 动作n}
30
每个pi是正规定义式的名子，每个{动 作i}是正规定义式pi识别某类单词时，词 法分析器应执行动作的程序段。用C书 写。
编译原理 第一版 (龙式 著) 哈尔滨工业大学 总结
编译原理第一版 (龙式著) 哈尔滨工业大学总结,,, 7.ppt 3.ppt , Chapt10.pptChapt10.ppt, 17-18,,, 30% 70% ,掌握1、编译方式、解释方式及其区别；2、编译程序的构成，工作流程及各部分的功能；3、编译程序中一遍扫描的概念。
了解1、实现编译程序的自展技术；2、编译程序的伙伴程序及构造编译程序的工具；熟练掌握1、程序语言的形式描述，上下文无关文法和语言的形式定义，推导，句型，句子的概念；2、对程序语言来说，已知语言，能写出其文法；反之，根据文法，能描述出文法定义的语言；3、分析树，二义性，短语，直接短语，句柄，用分析树图示对符号串的推导，并解释上述概念。
4、通过对中缀表达式向后缀表达式的翻译掌握编译的基本过程。
掌握1、符号串及其运算；2、2型和3型文法描述在程序语言中的对象。
了解1、文法和语言的分类。
1、已知一个上下文无关语言，写出它的上下文无关文法；反之，已知一个上下文无关文法，描述出它定义的语言。
熟练掌握1、正规表达式与正则集合的定义，正规表达式的等价性；2、 DFA，NFA以及它们之间的转换方法，DFA的化简；3、正规表达式转换成FA；4、词法分析器的功能及词法分析器模型；5、词法分析器的手工构造：对于给定的程序语言，设计出它的词法分析器的输出，画出识别单词的DFA M ，并用某种程序语言实现它。
掌握1、词法分析器的自动生成原理，对于给定的程序语言，用正规表达式描述出它的单词。
了解1、词法分析器自动生成工具LEX和使用方法。
1、已知一个正规集，写出它的正规表达式；2、已知一个正规表达式,写出它的正规集；3、正规表达式和有限自动机的等价变换。
熟练掌握1、语法分析分自顶向下分析和自底向上分析。
自顶向下分析为输入串构造一个最左推导；自底向上分析为输入串构造一个最右推导；2、为构造预测的自顶向下分析文法应满足的条件；3、消除文法中的直接左递归和提取左公因子；4、求FIRST和FOLLOW集合；5、对于给定文法，构造预测的递归分析器和LL(1)分析表；6、句柄的概念和一般自底向上分析过程；7、算符优先分析表（表达式）的构造和算符优先分析算法；8、构造识别文法活前缀的DFA M；9、构造LR(0), SLR(1), LR(1), LALR分析表。
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哈工大编译原理基本原理
1. 什么是编译原理？
编译原理（Compiler Design）是计算机科学中的一个重要分支，研究的是将高级语言程序翻译成机器语言程序的过程和方法。
编译原理包括语法分析、语义分析、中间代码生成、代码优化和目标代码生成等阶段。
2. 编译器的基本工作流程
编译器通常由以下几个阶段组成：
2.1 词法分析
词法分析阶段将源代码划分为一个个的单词（Token），并进行分类。
例如，对于C语言而言，单词可以是关键字（如if、for）、标识符（如变量名）、常量（如整数、字符）等。
2.2 语法分析
语法分析阶段根据程序的上下文无关文法规则，将单词序列转换为抽象语法树（Abstract Syntax Tree，AST），以便进一步进行语义分析和中间代码生成。
常用的方法有自顶向下的递归下降分析和自底向上的LR(1)分析。
2.3 语义分析
语义分析阶段主要检查源程序是否符合给定的语义规则，并对其进行语义翻译。
例如，检查变量是否被声明、函数调用是否正确等。
语义分析通常会生成符号表，用于记录程序中的变量、函数等信息。
2.4 中间代码生成
中间代码是一种介于源代码和目标代码之间的抽象表示形式，通常使用三地址码或四元式表示。
中间代码生成阶段将抽象语法树转换为中间代码，以便进行后续的优化和目标代码生成。
2.5 代码优化
代码优化阶段对中间代码进行优化，以提高程序的执行效率和资源利用率。
常见的优化技术包括常量传播、公共子表达式消除、循环展开等。
2.6 目标代码生成
目标代码生成阶段将优化后的中间代码转换为特定机器上可执行的目标代码。
目标代码可以是汇编语言或机器语言，并且通常需要考虑底层硬件架构的特性和限制。
3. 哈工大编译原理相关的基本原理
哈尔滨工业大学（Harbin Institute of Technology）在编译原理领域做出了很多重要贡献，以下列举了几个与哈工大相关的基本原理：
3.1 LL(1)文法
LL(1)文法是一种上下文无关文法，其中L表示从左到右扫描输入，第一个L表示从左侧推导，1表示每个非终结符的每个输入串只有一个产生式可以应用。
哈工大的研究者在LL(1)文法的构造、分析和优化等方面取得了很多成果。
3.2 SLR(1)语法分析
SLR(1)语法分析是一种自底向上的语法分析方法，其中S表示扫描输入串并将符号推入栈中，L表示从右侧规约。
哈工大的研究者提出了一种改进的SLR(1)语法分析算法，称为SLR(1)-DFA方法，在实践中取得了较好的效果。
3.3 同步化LR(k)语法分析
同步化LR(k)语法分析是一种自底向上的语法分析方法，在传统LR(k)方法基础上引入了同步项集来处理错误恢复。
哈工大的研究者提出了一种高效、可靠的同步化LR(k)语法分析算法，并在实际编译器中得到了广泛应用。
3.4 数据流分析
数据流分析是编译优化中的重要技术之一，用于推断程序执行时变量值和程序状态的信息。
哈工大的研究者在数据流分析领域做出了很多创新性的工作，如基于数据流分析的指令调度优化算法等。
3.5 并行编译技术
并行编译技术是指通过并行化编译过程，提高编译器的性能和效率。
哈工大的研究者提出了一种基于任务划分和调度的并行编译方法，有效地利用多核处理器的计算能力，加速了编译过程。
4. 总结
哈工大在编译原理领域取得了很多重要成果，包括LL(1)文法、SLR(1)语法分析、同步化LR(k)语法分析、数据流分析和并行编译技术等。
这些基本原理对于理解和应用编译原理都具有重要意义。
通过深入研究和应用这些原理，可以提高编译器的性能、效率和可靠性，并为其他相关领域（如代码优化、程序分析等）提供有力支持。