编译原理与技术演示课件
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编译原理第一章课件计算机编译原理
编译原理第一章课件计算机 编译原理
• 编译原理概述 • 语言基础知识 • 编译技术与方法 • 编译器构造实践 • 编译器的优化与改进 • 计算机编译原理的应用领域
01
编译原理概述
编译器的定义与作用
编译器定义
编译器是一种将高级语言程序翻译成机器语言程序的软件工 具。
编译器作用
将人类可读的源代码转换为计算机可执行的机器代码，实现 程序的运行。
语义分析技术
01
语义规则定义
定义程序语言的语义规则，包括类型检查、控制流分析、 数据流分析等。
02 03
语义分析算法
根据定义的语义规则，采用相应的语义分析算法对语法分 析得到的语法树进行语义分析，如类型检查算法、控制流 分析算法等。
语义错误处理
在语义分析过程中，对于不符合语义规则的输入，需要进 行错误处理，如报告语义错误信息或进行错误恢复。同时 ，还需要考虑如何处理程序中的异常情况，如异常捕获、 异常处理等。
执行效率。
THANKS
感谢观看
03
编译技术与方法
词法分析技术
词汇识别
将输入的字符流按照某种规则划 分成一个个的单词或符号，即词 法单元。
词法单元分类
将识别出的词法单元按照其性质 和作用进行分类，如关键字、标 识符、运算符、分隔符等。
错误处理
在词法分析过程中，对于不符合 词法规则的输入，需要进行错误 处理，如报告错误信息或进行错 误恢复。
死代码删除
识别和删除永远不会被执行的代码段，以减 小程序体积和提高执行效率。
编译器性能评估
编译速度
衡量编译器将源代码转换为目标代码所需的时间。
代码质量
评估编译器生成的目标代码在运行时所占用的内存和执行效率。
• 编译原理概述 • 语言基础知识 • 编译技术与方法 • 编译器构造实践 • 编译器的优化与改进 • 计算机编译原理的应用领域
01
编译原理概述
编译器的定义与作用
编译器定义
编译器是一种将高级语言程序翻译成机器语言程序的软件工 具。
编译器作用
将人类可读的源代码转换为计算机可执行的机器代码，实现 程序的运行。
语义分析技术
01
语义规则定义
定义程序语言的语义规则，包括类型检查、控制流分析、 数据流分析等。
02 03
语义分析算法
根据定义的语义规则，采用相应的语义分析算法对语法分 析得到的语法树进行语义分析，如类型检查算法、控制流 分析算法等。
语义错误处理
在语义分析过程中，对于不符合语义规则的输入，需要进 行错误处理，如报告语义错误信息或进行错误恢复。同时 ，还需要考虑如何处理程序中的异常情况，如异常捕获、 异常处理等。
执行效率。
THANKS
感谢观看
03
编译技术与方法
词法分析技术
词汇识别
将输入的字符流按照某种规则划 分成一个个的单词或符号，即词 法单元。
词法单元分类
将识别出的词法单元按照其性质 和作用进行分类，如关键字、标 识符、运算符、分隔符等。
错误处理
在词法分析过程中，对于不符合 词法规则的输入，需要进行错误 处理，如报告错误信息或进行错 误恢复。
死代码删除
识别和删除永远不会被执行的代码段，以减 小程序体积和提高执行效率。
编译器性能评估
编译速度
衡量编译器将源代码转换为目标代码所需的时间。
代码质量
评估编译器生成的目标代码在运行时所占用的内存和执行效率。
编译原理与技术讲义.ppt
《编译原理与技术》讲义
20
编译程序的组成结构
符号表管理
名称 类型
…
position float
initial float
rate float
2020/10/20
《编译原理与技术》讲义
11
编译程序的组成结构
词法分析阶段 语法分析阶段 语义分析、中间代码生成 优化阶段 目标代码生成
2020/10/20
《编译原理与技术》讲义
12
编译程序的组成结构
后端
back end 与目标机相关
program
scanner parser semantics
2020/10/20
《编译原理与技术》讲义
19
编译程序的组成结构
代码生成 与目标机器有密切联系，如指令选择，寄存 器的使用等。
movf rate, R1 mulf #60.0, R1 movf initial, R2 addf R2, R1 movf R1, position
2020/10/20
目标程序 T （机器语言）
初始数据
2020/10/20
目标程序 T 运行系统 计算机
计算结果
《编译原理与技术》讲义
8
什么是编译程序？
源语言（程序）到目标语言（程序）的映射 转换或者翻译过程
系列转换（翻译）过程
源语言S
T1
…
Tn
中间语言
目标语言T
2020/10/20
《编译原理与技术》讲义
9
解释程序与汇编程序
fact(n) = n * fact( n-1 ) // n! == n * (n-1)!
伪语言描述 fact(n) = if n ≤ 0 then 1 else n*fact(n-1)
编译原理与技术课程课件 (11)
push(t,tblptr); push(0,offset) } /* 建立主程序（最外围）的符号表
偏移从0开始 */ DD1 ; D2
2019/5/20
《编译原理与技术》讲义
23
D proc id ; N D1 ; S { t := top( tblptr ); addwidth( t, top( offset ) );
25
e.g.10 过程嵌套声明
i : int; j : int ;
PROC P1 ; k : int; f : real ;
PROC P2; l : int ;
a1 ; a2; PROC P3; temp : int ; max : int ;
三元式
⑴⑬
⑭
⑬（*, b,c ）
⑵⑭
⑬
⑭（/, d, f ）
⑶⑮
⑮
⑮ （ + , ⑬, ⑭）
⑷⑯
⑯
⑯ （ := , a , ⑮）
2019/5/20
《编译原理与技术》讲义
13
中间代码的种类
四元式
按编号次 序计算
计算结 果存于
方便移动，计算 大量引入临 次序容易调整 时变量
result
三元式
按编号次 序计算
2019/5/20
《编译原理与技术》讲义
7
中间代码的种类
e.g.4 构造表达式a+b*-4的语法树（DAG）
+
ID a
*
ID b
@
NUM 4
2019/5/20
《编译原理与技术》讲义
8
中间代码的种类
三地址代码
一般形式：x := y op z 或 x := op y
偏移从0开始 */ DD1 ; D2
2019/5/20
《编译原理与技术》讲义
23
D proc id ; N D1 ; S { t := top( tblptr ); addwidth( t, top( offset ) );
25
e.g.10 过程嵌套声明
i : int; j : int ;
PROC P1 ; k : int; f : real ;
PROC P2; l : int ;
a1 ; a2; PROC P3; temp : int ; max : int ;
三元式
⑴⑬
⑭
⑬（*, b,c ）
⑵⑭
⑬
⑭（/, d, f ）
⑶⑮
⑮
⑮ （ + , ⑬, ⑭）
⑷⑯
⑯
⑯ （ := , a , ⑮）
2019/5/20
《编译原理与技术》讲义
13
中间代码的种类
四元式
按编号次 序计算
计算结 果存于
方便移动，计算 大量引入临 次序容易调整 时变量
result
三元式
按编号次 序计算
2019/5/20
《编译原理与技术》讲义
7
中间代码的种类
e.g.4 构造表达式a+b*-4的语法树（DAG）
+
ID a
*
ID b
@
NUM 4
2019/5/20
《编译原理与技术》讲义
8
中间代码的种类
三地址代码
一般形式：x := y op z 或 x := op y
《编译原理》课件
代码生成
编译器可以将高级语言编写的源代码转换成机器语言或低级语言，以便在特定的硬件平台上运行。编 译器还可以生成可执行文件或动态链接库等二进制文件。
编译器在人工智能领域的应用
机器学习编译器
机器学习编译器可以将机器学习模型转换成可执行代码，以便在嵌入式设备或边缘计算 设备上运行。这种编译器可以优化模型的计算性能和内存占用，提高模型的运行效率。
3
缺点
对于某些复杂文法，可能导致大量的无用推导和 状态爆炸。
自底向上的语法分析
分析步骤
从输入符号序列的最后一个符号开始，逐步向上构建语法树，直 到找到与文法中的某个产生式右部匹配的符号串。
优点
可以充分利用已知信息，避免不必要的推导和状态爆炸。
缺点
对于某些复杂文法，可能导致大量的无用归约和状态爆炸。
04
中间代码生成
中间代码生成的定义和任务
定义
中间代码生成是编译器的一个阶段，将源代码转换成中间代码的过程。
任务
将源代码转换成一种中间表示形式，以便进行后续的优化和目标代码生成。
三地址代码的生成
01
三地址代码是一种中间代码形 式，由一系列的三元式组成。
02
三元式的形式为(op, arg1, arg2)，表示执行一个操作(op) 并产生一个结果，操作数arg1 和arg2来自寄存器、常数或之 前的计算结果。
语义分析
检查AST是否有语义错误，如类型错 误、未定义的变量等。
中间代码生成
将AST转换为中间代码，通常是三地 址代码。
代码优化
对中间代码进行优化，提高执行效 率。
代码生成
将中间代码转换为机器语言代码， 能够在特定硬件上执行。
编译器的分类
编译器可以将高级语言编写的源代码转换成机器语言或低级语言，以便在特定的硬件平台上运行。编 译器还可以生成可执行文件或动态链接库等二进制文件。
编译器在人工智能领域的应用
机器学习编译器
机器学习编译器可以将机器学习模型转换成可执行代码，以便在嵌入式设备或边缘计算 设备上运行。这种编译器可以优化模型的计算性能和内存占用，提高模型的运行效率。
3
缺点
对于某些复杂文法，可能导致大量的无用推导和 状态爆炸。
自底向上的语法分析
分析步骤
从输入符号序列的最后一个符号开始，逐步向上构建语法树，直 到找到与文法中的某个产生式右部匹配的符号串。
优点
可以充分利用已知信息，避免不必要的推导和状态爆炸。
缺点
对于某些复杂文法，可能导致大量的无用归约和状态爆炸。
04
中间代码生成
中间代码生成的定义和任务
定义
中间代码生成是编译器的一个阶段，将源代码转换成中间代码的过程。
任务
将源代码转换成一种中间表示形式，以便进行后续的优化和目标代码生成。
三地址代码的生成
01
三地址代码是一种中间代码形 式，由一系列的三元式组成。
02
三元式的形式为(op, arg1, arg2)，表示执行一个操作(op) 并产生一个结果，操作数arg1 和arg2来自寄存器、常数或之 前的计算结果。
语义分析
检查AST是否有语义错误，如类型错 误、未定义的变量等。
中间代码生成
将AST转换为中间代码，通常是三地 址代码。
代码优化
对中间代码进行优化，提高执行效 率。
代码生成
将中间代码转换为机器语言代码， 能够在特定硬件上执行。
编译器的分类
编译原理第一章PPT课件
掌握编译原理有助于提高程序员对程序性能、代码质量和软件
03
工程实践的理解。
编译原理的应用领域
编译器设计
编译原理的核心应用领域之一 是编译器设计，包括源代码到
目标代码的转换、优化等。
解释器设计
解释器是另一种将源代码转换 为机器码的程序，编译原理同 样适用于解释器的设计。
程序分析
编译原理中的一些技术可以用 于程序分析，例如静态分析、 动态分析和程序切片等。
从高级语言的设计开始，逐步向下设计低级语言和机器语言。
数据结构和算法选择
选择合适的数据结构和算法，提高编译器的性能和可维护性。
代码优化
在生成目标代码之前，对中间代码进行优化，以提高目标代码的性能 和质量。
04 语言与语法
语言的定义与分类
总结词
语言的定义与分类是编译原理的重要基础，它涉及到语言的语法、语义和语用等方面。
语言的语义分析
总结词
语义分析是编译过程中的重要环节，它涉及 到对语言意义的解释和理解。
详细描述
语义分析是对源代码进行静态分析的过程， 目的是理解源代码的意义和功能。在语义分 析阶段，编译器会检查源代码中是否有语法 错误、类型错误、逻辑错误等，并对其进行 相应的处理。同时，语义分析还会进行符号 表管理、类型检查、控制流分析等工作，以
详细描述
中间代码生成是编译过程的第三步，其主要任务是将抽象语法树转化为中间代码。中间代码是一种抽象的、与具 体机器无关的代码形式，通常采用三地址码、四元式等表示方式。中间代码的主要目的是为了方便后续的优化和 目标代码生成。
代码优化
总结词
对中间代码进行优化，提高执行效率。
详细描述
代码优化是编译过程中非常重要的一步，其主要任务是对中间代码进行优化，以提高生成的目标代码 的执行效率。常见的优化技术包括常量折叠、无用代码删除、循环展开等。
编译原理精选版演示课件.ppt
预测分析表
3
表驱动的预测分析程序模型
khk
4
实现步骤：
（1） 判断文法是否为LL(1)文法。 如果文法中含有左递归，必须先消除 左递归
（2）构造预测分析表 ： Select(A ) （3）列出预测分析过程
khk
5
第6章：自底向上分析方法
自底向上分析方法，也称移进归约分析法
实现思想（是推导的逆过程）：
对输入符号串自左向右进行扫描，并将输入符逐个 移入一个后进先出栈中，边移入边分析，一旦栈顶 符号串形成某个句型的可归约串时，就用该产生式 的左部非终结符代替相应右部的文法符号串，称为 归约。重复这一过程，直到归约到栈中只剩下文法 的开始符号时，则分析成功。
关键问题
khk
6
移进—规约分析（Shift-reduce parsing)
＋
A a
可得 b <. a
由A→( B 且B＋ ( B… 可得 (<. (
＋
B aa…
可得 (<. a
＋
B Aa )
可得 (<. A
khk
18
A(B(Aa) …)
(3) 求> .关系:
A(B…B
＋
Aa
由S→bAb，且A…) 可得 ) > . b
A＋…B 可得 B > . b
khk
88
例1：文法
SaAcBe A b A Ab B d
输入串abbcde#分析
khk
9
归约分析过程（移进归约）：
步骤 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1kh1k
符号栈 # #a #ab #aA #aAb #aA #aAc #aAcd #aAcB #aAcBe #S
编译原理(1)50页PPT
编译程序
将一种语言书写的程序翻译成另一种语 言的等价的程序。 编译程序的输入对象称为源程序。 编译程序的输出对象称为目标程序。
高级语言程序的处理过程
常用的翻译工具有3种
根据被翻译语言与执行方式的不同 1.汇编程序
用于特定计算机上的汇编语言的翻译程序。
2.编译程序 3.解释程序
对源程序进行翻译的程序
sum = first+count*10
id1∶=id2+id3*10 四元式(运算符,运算对象1,运算对象2,结果)
5.中间代码优化
任务：通过调整和改变中间代码中某些 操作的次序，最终产生更加高效率的目 标代码 优化所依循的原则是程序的等价变换规 则 其方法有：公共子表达式的提取、循环 优化、删除无用代码等。
任务：扫描源程序，根据语言的词 法规则，分解和识别出每个单词， 并把单词翻译成相应的机内表示。 单词是语言中最小的语义单位 在词法分析阶段工作所依循的是语 言的词法规则。描述词法规则的有 效工具是正规式和有限自动机。
Pascal源程序片断
position := initial + rate * 60
二.编译程序概述
源程序 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
目标程序
英译与编译的比较
1.识别出句子中的一个个单 1.词法分析 字
2.分析句子的语法结构
2.语法分析
3.初步翻译句子的含意
3.语义分析中间代码 生成
4.译文修饰
4.优化
5.写出最后译文
5.目标代码生成
1.词法分析
表格与表格管理
编译过程中源程序的各种信息被保留在 种种不同的表格里，编译各阶段的工作 都涉及到构造、查找或更新有关的表格， 因此需要有表格管理的工作
编译原理与技术.ppt
动作
移进a 移进b 归约：Ab 移进b 移进c
2019/10/28
《编译原理与技术》讲义
12
移进－归约分析
e.g.17 用栈来实现串abbcde$的分析（2）
分析栈 $aAbc $aA $aAd $aAB $aABe $S
2019/10/28
输入串
动作
de$ de$ e$ e$ $
移进c 归约: AAbc 移进d 归约：Bd 移进e
《编译原理与技术》讲义
28
e.g.21 表达式文法G2的LR分析表（续）
状
action
态 id + * ( ) $
7 s5
s4
8
s6
s11
9
r1 s7
r1 r1
10
r3 r3
r3 r3
11
r5 r5
r5 r5
goto ETF
10
2019/10/28
《编译原理与技术》讲义
29
e.g.21 id*(id+id)$的移进-归约分析过程
输入串 )$ )$ )$ $ $ $ $ $
输出 r6:Fid r4:TF r1:EE+T s11:移进) r5:F(E) r3:TT*F r2:ET acc
2019/10/28
《编译原理与技术》讲义
32
识别活前缀的DFA
活前缀（viable prefix）
$
r: SaABe
分析成功！
《编译原理与技术》讲义
13
移进－归约分析
四种分析动作（action）
∙ 移进（shift）－将当前输入符号移入栈顶top
（why？）
∙ 归约（reduce）－当“句柄”出现在栈顶（从栈
《编译原理课件》PPT课件
它是源程序的一种内部表示形式。 设计中间代码的原则：一是容易生成，二是
容易翻译成目标代码。 常用的中间代码有三地址码、四元式、三元
式、间接三元式、逆波兰表示（后缀式）、 树形表示等。
14
中间代码：四元式
例： id1:=id2+id3*10
sum:=first+count*10 翻译为四元式中间代码的形式：
5
1.2 编译程序的工作过程与结构
一个编译程序的整个工作过程是划分成阶段 进行的，每个阶段将源程序从一种表示形式 转换成另一种表示形式。
编译阶段的典型划分方法是划分为5个基本阶 段：词法分析、语法分析、语义分析产生中 间代码、代码优化、代码生成。
掌握编译过程的5个基本阶段，是学习编译原 理课程的基本内容。
29
自编译：T形图表示
PASCAL2
A代码
PASCAL2
A代码
PASCAL1 PASCAL1
A代码 A代码
用PASCAL1语言 编写的功能更
强的PASCAL2语 言编译程序的
Ａ代码
已有的PASCAL1 语言的编译程序
自编译得到
功能更强的
PASCAL2语言 的编译程序
源程序
注意：T形图的组合规则：① ②
Java语言的操作平台无关性的实现就是如此。
26
1.3 编译程序的开发
构造编译程序，可以：
1. 使用机器语言或汇编语言作工具构造 2. 使用高级语言作工具构造 3. 使用机器语言或汇编语言构造编译程序的核心
部分，使用高级语言构造编译程序的扩充部分 4. 使用编译程序自动生成工具构造
使用高级语言作工具构造编译程序可以大大节 省程序设计的时间，并且编译程序易于阅读、 维护和移植。
容易翻译成目标代码。 常用的中间代码有三地址码、四元式、三元
式、间接三元式、逆波兰表示（后缀式）、 树形表示等。
14
中间代码：四元式
例： id1:=id2+id3*10
sum:=first+count*10 翻译为四元式中间代码的形式：
5
1.2 编译程序的工作过程与结构
一个编译程序的整个工作过程是划分成阶段 进行的，每个阶段将源程序从一种表示形式 转换成另一种表示形式。
编译阶段的典型划分方法是划分为5个基本阶 段：词法分析、语法分析、语义分析产生中 间代码、代码优化、代码生成。
掌握编译过程的5个基本阶段，是学习编译原 理课程的基本内容。
29
自编译：T形图表示
PASCAL2
A代码
PASCAL2
A代码
PASCAL1 PASCAL1
A代码 A代码
用PASCAL1语言 编写的功能更
强的PASCAL2语 言编译程序的
Ａ代码
已有的PASCAL1 语言的编译程序
自编译得到
功能更强的
PASCAL2语言 的编译程序
源程序
注意：T形图的组合规则：① ②
Java语言的操作平台无关性的实现就是如此。
26
1.3 编译程序的开发
构造编译程序，可以：
1. 使用机器语言或汇编语言作工具构造 2. 使用高级语言作工具构造 3. 使用机器语言或汇编语言构造编译程序的核心
部分，使用高级语言构造编译程序的扩充部分 4. 使用编译程序自动生成工具构造
使用高级语言作工具构造编译程序可以大大节 省程序设计的时间，并且编译程序易于阅读、 维护和移植。
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最 右 推 导 S $
1）SaABe 2）AAbc 3）Ab 4）Bd
a A B e $
a A d e $
a A b c d e $
输入串 a b b c d e $
精选编制
最 左 归 约
自底向上分析
e.g.17 文法G6
1）SaABe 2）AAbc 3）Ab 4）Bd
串abbcde$的对应分析树 的建立过程。
精选编制
移进－归约分析
怎么可能呢？
分析动作冲突
∙ 移进-归约冲突（shift-reduce conflict）
当“句柄”处于栈顶时，分析动作指示既 可以将下一输入符号移入栈顶top，又可以实 施归约操作。如何动作呢？
∙ 归约-归约冲突（reduce-reduce conflict）
位于栈顶的“句柄”，同时匹配两个（以 上）产生式的右部。选谁呢？
精选编制
移进－归约分析冲突
归约-归约冲突
e.g.20 文法G9 1）Statid ( para_list ) | expr := expr 2）para_listpara_list , para | para 3）paraid 4）exprid ( expr_list ) 5）exprid 6）expr_listexpr_list , expr | expr
－移进动作
分析栈
栈顶
期待新的“长句柄”
输入串：
$... … if E then S else
... …
－归约动作
分析栈 $ … …S
精选编制
输入串： else ... …
移进－归约分析冲突
e.g.19 二义性文法G8如下：
EE+E | E * E | (E) | id 输入串id+id+id$的最右推导： 1）EE+EE+idE+E+idE+id+idid+id+id
动作 移进a
$ab
$aA $aAb $aAbc
bcde$
bcde$ cde$ de$
精选编制
移进b
归约：Ab 移进b 移进c
移进－归约分析
e.g.17 用栈来实现串abbcde$的分析（2）
分析栈 $aAbc $aA $aAd $aAB $aABe
输入串 de$ de$ e$ e$ $
动作 移进c 归约: AAbc 移进d 归约：Bd 移进e r: SaABe 分析成功！
1）SaABe 2）AAbc 3）Ab 4）Bd
串abbcde$的对应分析树 的建立过程。
A
A
输入串 a b b c d e $
精选编制
自底向上分析
e.g.17 文法G6
1）SaABe 2）AAbc 3）Ab 4）Bd
串abbcde$的对应分析树 的建立过程。
A
B
A
输入串 a b b c d e $
串abbcde$的对应分析树 的建立过程。
A
输入串 a b b c d e $
精选编制
自底向上分析
e.g.17 文法G6
1）SaABe 2）AAbc 3）Ab 4）Bd
串abbcde$的对应分析树 的建立过程。
A
输入串 a b b c d e $
精选编制
自底向上分析
e.g.17 文法G6
精选编制
$ $id $E $E+ $E+id $E+E $E+E+
e.g.19输入串id+id+id$的栈分析过程
分析1） $E+E $E $E+ $E+id $E+E $E 输入串 +id$ +id$ +id$ id$ id$ $ $ $ $ $ $ $ 分析2） $E+E $E+E+ $E+E+id $E+E+E $E+E $E
精选编制
自底向上分析
e.g.17 文法G6
1）SaABe 2）AAbc 3）Ab 4）Bd
串abbcde$的对应分析树 的建立过程。
S A B
A
输入串 a b b c d e $
精选编制
移进－归约分析
e.g.17 用栈来实现串abbcde$的分析（1）
分析栈 $ $a
输入串 abbcde$ bbcde$
精选编制
移进－归约分析冲突
二义文法G不适合移进－归约分析
e.g. 18 移进-归约冲突 文法G7： S if E then S | if E then S else S S a
“句柄”？
分析栈 $... … if E then S
输入串： else... …
当前输入符号
精选编制
文法G7: S if E then S | if E then S else S | a
编译原理与技术
－－自底向上分析
精选编制
自底向上分析
移进－归约分析 分析树的构建 从叶子结点开始，逐步构造各内部结点直至根结点出现。 分析技术的关键－句柄的识别 句柄（handle）是什么？ 简单讲，句柄是一个产生式的右部；自底向上分析（移 进－归约分析）过程，其实就是发现句柄并将句柄（产 生式右部）替换成相应左部非终结符的过程。该替换称 为最左归约，它对应着某最右推导逆过程的一步。
Hale Waihona Puke 精选编制自底向上分析
分析技术的关键－句柄的识别
句柄（handle）是什么？ 一般地，如果有以下最右推导序列，
* A S rm rm
, A P
则产生式A及其在右句型中的位置称为右 句型的句柄。
精选编制
自底向上分析
e.g.17 文法G6
串abbcde$的分析过程。
2）EE+EE+E+EE+E+idE+id+idid+id+id 带下划线的符号串是相应句型的句柄。
精选编制
e.g.19输入串id+id+id$的栈分析过程
分析1） 输入串 分析2）
$ $id $E $E+ $E+id $E+E $E
归约
id+id+id$ +id+id$ +id+id$ id+id$ +id$ 移进 +id$ +id$ id$
输入串 a b b c d e $
精选编制
自底向上分析
e.g.17 文法G6
1）SaABe 2）AAbc 3）Ab 4）Bd
串abbcde$的对应分析树 的建立过程。
输入串 a b b c d e $
精选编制
自底向上分析
e.g.17 文法G6
1）SaABe 2）AAbc 3）Ab 4）Bd
$S
$
精选编制
移进－归约分析
四种分析动作（action）
∙ 移进（shift）－将当前输入符号移入栈顶top
（why？）
∙ 归约（reduce）－当“句柄”出现在栈顶（从栈
中某处到栈顶top），则将“句柄”从栈顶弹弹出， 并将相应产生式左部非终结符置入栈顶top。 （when？）
∙ 接受（accept）－分析成功！ ∙ 报错（error）－出现语法错误，调错误恢复例程
1）SaABe 2）AAbc 3）Ab 4）Bd
a A B e $
a A d e $
a A b c d e $
输入串 a b b c d e $
精选编制
最 左 归 约
自底向上分析
e.g.17 文法G6
1）SaABe 2）AAbc 3）Ab 4）Bd
串abbcde$的对应分析树 的建立过程。
精选编制
移进－归约分析
怎么可能呢？
分析动作冲突
∙ 移进-归约冲突（shift-reduce conflict）
当“句柄”处于栈顶时，分析动作指示既 可以将下一输入符号移入栈顶top，又可以实 施归约操作。如何动作呢？
∙ 归约-归约冲突（reduce-reduce conflict）
位于栈顶的“句柄”，同时匹配两个（以 上）产生式的右部。选谁呢？
精选编制
移进－归约分析冲突
归约-归约冲突
e.g.20 文法G9 1）Statid ( para_list ) | expr := expr 2）para_listpara_list , para | para 3）paraid 4）exprid ( expr_list ) 5）exprid 6）expr_listexpr_list , expr | expr
－移进动作
分析栈
栈顶
期待新的“长句柄”
输入串：
$... … if E then S else
... …
－归约动作
分析栈 $ … …S
精选编制
输入串： else ... …
移进－归约分析冲突
e.g.19 二义性文法G8如下：
EE+E | E * E | (E) | id 输入串id+id+id$的最右推导： 1）EE+EE+idE+E+idE+id+idid+id+id
动作 移进a
$ab
$aA $aAb $aAbc
bcde$
bcde$ cde$ de$
精选编制
移进b
归约：Ab 移进b 移进c
移进－归约分析
e.g.17 用栈来实现串abbcde$的分析（2）
分析栈 $aAbc $aA $aAd $aAB $aABe
输入串 de$ de$ e$ e$ $
动作 移进c 归约: AAbc 移进d 归约：Bd 移进e r: SaABe 分析成功！
1）SaABe 2）AAbc 3）Ab 4）Bd
串abbcde$的对应分析树 的建立过程。
A
A
输入串 a b b c d e $
精选编制
自底向上分析
e.g.17 文法G6
1）SaABe 2）AAbc 3）Ab 4）Bd
串abbcde$的对应分析树 的建立过程。
A
B
A
输入串 a b b c d e $
串abbcde$的对应分析树 的建立过程。
A
输入串 a b b c d e $
精选编制
自底向上分析
e.g.17 文法G6
1）SaABe 2）AAbc 3）Ab 4）Bd
串abbcde$的对应分析树 的建立过程。
A
输入串 a b b c d e $
精选编制
自底向上分析
e.g.17 文法G6
精选编制
$ $id $E $E+ $E+id $E+E $E+E+
e.g.19输入串id+id+id$的栈分析过程
分析1） $E+E $E $E+ $E+id $E+E $E 输入串 +id$ +id$ +id$ id$ id$ $ $ $ $ $ $ $ 分析2） $E+E $E+E+ $E+E+id $E+E+E $E+E $E
精选编制
自底向上分析
e.g.17 文法G6
1）SaABe 2）AAbc 3）Ab 4）Bd
串abbcde$的对应分析树 的建立过程。
S A B
A
输入串 a b b c d e $
精选编制
移进－归约分析
e.g.17 用栈来实现串abbcde$的分析（1）
分析栈 $ $a
输入串 abbcde$ bbcde$
精选编制
移进－归约分析冲突
二义文法G不适合移进－归约分析
e.g. 18 移进-归约冲突 文法G7： S if E then S | if E then S else S S a
“句柄”？
分析栈 $... … if E then S
输入串： else... …
当前输入符号
精选编制
文法G7: S if E then S | if E then S else S | a
编译原理与技术
－－自底向上分析
精选编制
自底向上分析
移进－归约分析 分析树的构建 从叶子结点开始，逐步构造各内部结点直至根结点出现。 分析技术的关键－句柄的识别 句柄（handle）是什么？ 简单讲，句柄是一个产生式的右部；自底向上分析（移 进－归约分析）过程，其实就是发现句柄并将句柄（产 生式右部）替换成相应左部非终结符的过程。该替换称 为最左归约，它对应着某最右推导逆过程的一步。
Hale Waihona Puke 精选编制自底向上分析
分析技术的关键－句柄的识别
句柄（handle）是什么？ 一般地，如果有以下最右推导序列，
* A S rm rm
, A P
则产生式A及其在右句型中的位置称为右 句型的句柄。
精选编制
自底向上分析
e.g.17 文法G6
串abbcde$的分析过程。
2）EE+EE+E+EE+E+idE+id+idid+id+id 带下划线的符号串是相应句型的句柄。
精选编制
e.g.19输入串id+id+id$的栈分析过程
分析1） 输入串 分析2）
$ $id $E $E+ $E+id $E+E $E
归约
id+id+id$ +id+id$ +id+id$ id+id$ +id$ 移进 +id$ +id$ id$
输入串 a b b c d e $
精选编制
自底向上分析
e.g.17 文法G6
1）SaABe 2）AAbc 3）Ab 4）Bd
串abbcde$的对应分析树 的建立过程。
输入串 a b b c d e $
精选编制
自底向上分析
e.g.17 文法G6
1）SaABe 2）AAbc 3）Ab 4）Bd
$S
$
精选编制
移进－归约分析
四种分析动作（action）
∙ 移进（shift）－将当前输入符号移入栈顶top
（why？）
∙ 归约（reduce）－当“句柄”出现在栈顶（从栈
中某处到栈顶top），则将“句柄”从栈顶弹弹出， 并将相应产生式左部非终结符置入栈顶top。 （when？）
∙ 接受（accept）－分析成功！ ∙ 报错（error）－出现语法错误，调错误恢复例程