一种简单的编译器的设计

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编译器设计-符号表-中间代码生成

编译器设计-符号表-中间代码生成

编译器设计-符号表-中间代码⽣成编译器设计-符号表-中间代码⽣成Compiler Design - Symbol TableCompiler - Intermediate Code Generation⼀.Compiler Design - Symbol Table符号表是编译器为存储变量名、函数名、对象、类、接⼝等各种实体的出现情况⽽创建和维护的⼀种重要的数据结构。

符号表既可⽤于编译器的分析部分,也可⽤于编译器的综合部分。

符号表可⽤于以下⽬的,具体取决于所使⽤的语⾔:将所有实体的名称以结构化形式存储在⼀个位置。

以验证是否已声明变量。

要实现类型检查,请验证源代码中的赋值和表达式在语义上是否正确。

确定名称的作⽤域(作⽤域解析)。

符号表只是⼀个可以是线性表或哈希表的表。

它以以下格式为每个名称维护⼀个条⽬:<symbol name, type, attribute>例如,如果符号表必须存储有关以下变量声明的信息:static int interest;然后它应该存储条⽬,例如:<interest, int, static>attribute⼦句包含与名称相关的条⽬。

实施Implementation如果编译器要处理少量数据,那么符号表可以实现为⽆序列表,这很容易编码,但它只适⽤于⼩表。

符号表可以通过以下⽅式之⼀实现:线性(排序或未排序)列表⼆叉搜索树哈希表其中,符号表主要实现为哈希表,其中源代码符号本⾝被视为哈希函数的键,返回值是关于符号的信息。

操作Operations符号表(线性或哈希)应提供以下操作。

插⼊()此操作在分析阶段使⽤得更频繁,即编译器的前半部分,其中标识了标记并将名称存储在表中。

此操作⽤于在符号表中添加有关源代码中出现的唯⼀名称的信息。

存储名称的格式或结构取决于⼿头的编译器。

源代码中符号的属性是与该符号关联的信息。

此信息包含有关符号的值、状态、范围和类型。

函数的作⽤是:将符号及其属性作为参数,并将信息存储在符号表中。

编译器设计难点

编译器设计难点

现代编译器的设计及其难点摘要:我们常用的计算机软件,都需要通过编译的方式,把使用高级计算机语言编写的代码(比如C代码)编译(compile)成计算机可以识别和执行的二进制代码。

在现代计算机系统中,编译器的设计始终都是一个重点与难点。

此文主要介绍了编译器的设计方法,交叉编译的诞生及其应用。

关键词:代码、编译器、交叉编译。

导论:首先谈谈编译器的主要功能及其设计步骤,然后对主机编译器进行研究,具体分析设计步骤,思考什么时候要用到交叉编译。

回顾:编译器是将便于人编写,阅读,维护的高级计算机语言翻译为计算机能解读、运行的低级机器语言的程序。

编译器将原始程序(Source program)作为输入,翻译产生使用目标语言(Target language)的等价程序。

编译程序完成从源程序到目标程序的翻译工作,是一个复杂的整体的过程。

一个现代编译器的主要工作流程如下:源程序(source code)→预处理器(preprocessor)→编译器(compiler)→汇编程序(assembler)→目标程序(object code)→连接器(链接器,Linker)→可执行程序(executables)。

从概念上来讲,一个编译程序的整个工作过程是划分成阶段进行的,每个阶段将源程序的一种表示形式转换成另一种表示形式,各个阶段进行的操作在逻辑上是紧密连接在一起的。

一般一个编译过程划分成词法分析、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六个阶段,这是一种典型的划分方法(如图1)。

图1但有的目的平台上不允许或不能够安装我们所需要的编译器,而我们又需要这个编译器的某些特征;或者目标平台上的资源贫乏,无法运行我们所需要编译器,此时就需要用到交叉编译。

什么是交叉编译呢,简单地说,就是在一个平台上生成另一个平台上的可执行代码。

这里需要注意的是所谓平台,实际上包含两个概念:体系结构(Architecture)、操作系统(Operating System)。

编译器设计(第2版)

编译器设计(第2版)

编译器设计(第2版)全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:编译器是计算机科学领域中一个非常重要的概念,它负责将高级语言编写的代码转换成机器语言执行。

《编译器设计(第2版)》一书是一本经典的教材,提供了深入的编译器设计理论和实践知识。

本文将介绍该书的内容和重要观点,并深入探讨编译器设计领域的一些关键问题。

在《编译器设计(第2版)》一书中,作者Alfred V. Aho 和Jeffrey D. Ullman等人深入解释了编译器的各个组成部分,包括词法分析、语法分析、语义分析、优化和代码生成等。

他们着重强调了编译器设计中的算法和数据结构,以及对理论和实践的结合。

通过系统地介绍编译器设计的基本原理和技术,读者可以更好地理解和掌握如何设计和实现一个高效的编译器。

在编译器设计中,词法分析是非常重要的一部分,它负责将源代码转换成标识符、关键字、运算符等各种词法单元。

在《编译器设计(第2版)》一书中,作者详细介绍了有限自动机、正规语言和正规表达式等词法分析的基本概念和技术。

他们还介绍了lex工具和flex工具等流行的词法分析器生成器,帮助读者更快地生成词法分析器。

除了词法分析外,语法分析也是编译器设计中的另一个核心问题。

语法分析负责将词法单元转换成语法树,从而展示程序的结构和语法规则。

在《编译器设计(第2版)》一书中,作者详细介绍了自顶向下和自底向上两种主流的语法分析方法,包括LL分析器、LR分析器、语法制导翻译等。

通过深入研究这些方法,读者可以更好地理解语法分析的原理和实践应用。

在编译器设计过程中,语义分析是另一个至关重要的环节。

语义分析负责检查源代码中的语义错误,并对表达式、语句等进行类型检查等操作。

在《编译器设计(第2版)》一书中,作者介绍了各种语义分析的技术,包括语义动作、作用域规则、类型检查等。

通过学习这些技术,读者可以更好地理解和实现语义分析的过程。

优化和代码生成是编译器设计中的最后一步,它负责对生成的中间代码进行优化和转换成目标代码。

基于KeilC51编译器的程序优化设计精简版范文

基于KeilC51编译器的程序优化设计精简版范文

基于KeilC51编译器的程序优化设计基于Keil C51编译器的程序优化设计1. 引言2. Keil C51编译器简介Keil C51是一款由Keil软件公司推出的针对8051系列单片机的C语言编译器。

其具有高效的编译速度、占用较小的存储空间和良好的代码质量等优点,广泛应用于嵌入式系统开发中。

3. 程序优化设计方法为了优化基于Keil C51编译器的程序,可采取以下一些方法:3.1 选择合适的编译选项在编译程序时,可以通过选择合适的编译选项来优化代码的。

例如,可以开启优化选项,使编译器对程序进行优化处理,在保证功能正确的前提下,尽可能地减小代码的大小和提高执行效率。

3.2 适当使用宏定义宏定义是C语言中一种常用的代码复用方式。

通过适当使用宏定义,可以减少程序中的重复代码,提高代码的可读性和可维护性。

3.3 减少函数调用函数调用会导致程序的执行流程发生跳转,增加了额外的开销。

在需要频繁执行的代码中,可以考虑将这部分代码直接嵌入到调用的位置,避免函数调用的开销,提高程序的执行效率。

3.4 优化循环结构循环结构是程序中常见的一种控制结构,对循环结构进行优化可以提高程序的执行效率。

例如,可以通过适当选择循环变量的数据类型、减少循环的次数、合理选择循环的结束条件等方式来优化循环结构。

3.5 减少内存访问次数内存访问次数是影响程序性能的重要因素之一。

通过减少内存的访问次数,可以提高程序的执行效率。

例如,可以将频繁使用的数据存储在寄存器中,减少对内存的读写次数。

4. 结论基于Keil C51编译器的程序优化设计可以通过选择合适的编译选项、适当使用宏定义、减少函数调用、优化循环结构和减少内存访问次数等方式来实现。

优化后的程序可以提高系统的性能、降低资源消耗和能耗等方面的需求。

如何进行编译器设计和解释器开发

如何进行编译器设计和解释器开发

如何进行编译器设计和解释器开发编译器和解释器是软件开发中非常重要的工具,它们用于将源代码转换为可以被计算机执行的机器码或者解释执行源代码。

编译器是将源代码一次性地转换为目标代码,而解释器是逐行地解释源代码并执行相应的操作。

本文将介绍编译器的设计和解释器的开发过程,并提供一些实用的技巧和建议。

一、编译器设计编译器设计是一个复杂的任务,需要掌握词法分析、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多个环节。

下面是编译器设计的一般流程:1.词法分析:将源代码分解为一个个token,例如关键词、标识符、数字、操作符等。

可以使用正则表达式或者有限状态自动机来进行词法分析。

2.语法分析:根据语法规则将token组成一个个语法结构,例如函数、表达式、语句等。

可以使用上下文无关文法和语法分析算法(如LL(1)或者LR(1))来进行语法分析。

3.语义分析:对语法结构进行语义检查,例如类型检查、作用域检查、类型转换等。

在这一阶段还可以进行符号表的构建,用于保存变量和函数的信息。

4.中间代码生成:将源代码转换为一种中间表示形式,通常是一个抽象的指令序列,例如三地址码、虚拟机指令、中间表达式等。

中间代码的生成可以使用递归下降、语法制导翻译或者语法制导翻译的变体等方法。

5.代码优化:对中间代码进行优化,以提高代码的执行效率和减小代码的体积。

常见的优化技术包括常量折叠、公共子表达式消除、死代码删除、循环优化等。

6.目标代码生成:将中间代码转换为目标机器的机器码或者汇编代码。

目标代码生成可以分为两个阶段:指令选择(选择适合目标机器的指令)和寄存器分配(将变量分配到寄存器或者内存中)。

7.代码生成完成后,还需要进行链接和装载,将目标代码与库文件进行链接,并将最终的可执行文件加载到内存中执行。

二、解释器开发与编译器不同,解释器是逐行地解释和执行源代码,不需要将源代码先转换为目标代码。

下面是解释器的开发过程:1.词法分析:同编译器设计一样,解释器也需要进行词法分析,将源代码分解为一个个token。

一种支持软件演化过程描述语言的编译器的设计

一种支持软件演化过程描述语言的编译器的设计

第32卷第2期2013年2月绵阳师范学院学报Journal of Mianyang Normal University Vol.32No.2Feb.,2013收稿日期:2012-12-19作者简介:姜娜(1984-),女,助教,硕士,主要研究方向:计算机软件和网站建设.一种支持软件演化过程描述语言的编译器的设计分析姜娜,孔浩(昭通学院,云南昭通657000)摘要:软件演化过程描述语言是一种面向对象的可视化建模语言.使用软件演化过程描述语言,在建模过程中不仅可以建立整体的软件演化框架,还能以极强的描述能力在不同的抽象层次上描述演化过程.软件演化过程描述语言编译器作为软件演化过程的CASE 环境的基础,基于Java 的软件演化过程描述语言编译器的设计思想和实现方案,可以有效解决编译器平台性问题,具有良好的扩展性.关键词:软件演化过程;演化过程描述语言;巴科斯范式;编译程序中图分类号:TP31文献标识码:A 文章编号:1672-612x (2013)02-0099-041引言软件演化就是为了使软件系统能够适应外部环境和用户需求的不断变化,不断调整自身的过[1].软件演化过程描述语言,简称EPDL.使用软件演化过程描述语言进行软件演化过程建模的最终目标是构建一个计算机辅助软件工程环境-演化过程工具EPT.使用EPT 可以帮助软件管理者对软件演化过程交互性地进行建模,并对模型进行编辑和管理.如果使用图形化的建模方式,EPT 可以将其转换保存成EPDL 代码的文本文件;如果使用EPDL 源代码进行建模,EPT 可以将源程序转换为可视化的图形Petri 网模型并允许用户通过接口来驱动演化过程中的活动,即在EPT 环境中可以实现EPDL 程序和可视化Petri 网模型的相互转换.另外,EPT 支持重用,能够将EPDL 的源代码文件转换成目标代码C 语言的数据结构并存储在模型文件中,通过读取特定格式的数据结构,支持使用C 语言编译器将其转换成其他计算机可执行的代码.软件演化过程描述语言编译器,简称EPDL 编译器,它的主要任务是将一段用来建模软件演化过程的软件演化过程描述语言源代码编译成C 语言的数据结构存储在模型文件中;通过EPT 中的进程工具,将模型文件中的数据结构最终转换成可视化的Petri 网,记录EPDL 的执行过程.EPDL 编译器是EPT 环境中其他工具的实现基础,其目标是实现EPDL 程序向C 语言的转化.2软件演化过程描述语言概述软件演化过程描述语言的多层次结构包括全局模型层、软件过程层、活动层和任务层,其语法成分使用扩展的巴卡斯范式定义,语法语义描述见《软件演化过程建模》书中第五章《软件演化过程描述语言》.EPDL 源代码程序是对整个软件演化过程的描述,包括全局模型和软件过程.作为源代码的必要组成部分,全局模型中定义了软件演化中所有过程的名称以及这些过程之间的关系.软件过程详细描述了活动和任务,基于Petri 网的软件过程由条件集、活动集、弧集(流关系)和初始标记构成[3].活动层可以是一个软件过程,也可以是一组任务序列的集合.其中,在活动层中可以定义的数据类型,包括以下几种系统数据类型:INTEGER 整型、STRING 字符串类型、REAL 实型、BOOLEAN 布尔型、STRUCTURE 结构型、UNION 联合型、{}枚举型、ROLE 角色型、MESSAGE 消息型、SEQ 序列型.活动层中的任务可以是一个,也可以是多个.使用2-断言的描述方式来定义任务的功能,包括任务执行前的状态和任务执行后的状态.只有当执行前的状态满足某个执行条件时,该任务才得到执行,达到执行后的状态,否则该任务处于等待状态中.EPDL 的多层次结构如图1所示:图1EPDL 程序结构图Fig.1EPDL program structure3编译器整体设计根据对软件演化过程描述语言的语法和语义特点进行分析,在设计编译器时主要以编译器前端为主.具体包括:词法分析、语法分析、语义分析和目标代码生成四个部分组成.EPDL 编译程序的组成如图2所示:图2EPDL 编译程序结构图Fig.2EPDL compiler structure·001·第32卷绵阳师范学院学报(自然科学版)3.1词法分析功能词法分析确定单词并检查该单词是否合法.合法的单词存储在一个支持语法分析的单词列表文件中.词法分析器作为一种确定的有限自动机,通过算法提供语法分析需要的合法单词.3.2语法分析功能语法分析器检查EPDL 源代码,判断代码是否满足已定于的软件演化过程描述语言的语法格式.语法分析器通过一系列的递归子程序来检查源程序的正确性.在词法分析和语法分析阶段,要对有词法或语法错误的代码进行修改(错误处理).3.3语义分析功能对词法、语法正确的代码进行语义分析.目标代码生成将前一阶段所得到的满足词法分析、语法分析、语义分析的代码最终转换成C 语言的数据结构,存储在文本文件中.4编译器具体设计4.1词法分析设计词法分析的输入为EPDL 源代码,输出为自定义的单词序列,保存在名称为lexical.txt 的文本文件中,为后面阶段的语法分析、语义分析提供分析数据.词法分析器主要采用正则表达式的分析方法,跳过源代码中的注释语句,将代码中的单词进行分割,以类型-变量名-行数的格式保存在符号表中,其中要求关键字的类型和变量名一致,关键字的识别满足《软件演化过程建模》书中对关键字的定义.源代码通过词法分析后生成的符号表格式如表1所示:表1词法分析符号表Tab.1Symbol of the lexical analysis类型变量行数Id Abc 2Num 24ENDEND74.2语法分析设计语法分析以词法分析符号表为输入,输出为一棵语法树并给出语法分析结果(语法分析成功或提示语法错误以及对应的位置).该阶段的任务是识别合法的单词种类以及非法字符、非法符号、非法术语等,其中合法的单词种类包括,单字符符号、双字符符号、标识符、数字、特殊字符.EPDL 语法满足LL (1)文法,不存在左递归,因此语法分析阶段采用递归下降分析方法,具体要识别的错误有语法格式不匹配、缺少对象等.4.3语义分析设计在EPDL 编译器设计过程中,将语法分析和语义分析作为一个阶段进行.因此对于语法分析正确的语句,就立刻执行语义分析.如遇到语法错误,则停止编译,直到通过语法分析为止.语义分析主要进行类型检查,根据源语言的语义,以语法分析输出的语法树为基础,检查每个语法成分是否满足上下文对他的要求.重新生成一张变量符号表,保存在名称为semantic.txt 的文本文件中,只存放变量信息.词法分析符号表通过语义分析后,新生成的符号表格式如表2所示:表2语法、语义分析符号表Tab.2Symbol of the syntax and semantic analysis序号变量名类型种类行数申明行集合前指针后指针集合层数1d (s ,s )Term_s2·101·姜娜等:一种支持软件演化过程描述语言的编译器的设计分析第2期在该符号表中,主要进行以下操作(更新符号表中的某变量的后指针集合以及更新他的前指针位置):●Insert ();●isLegal ();●Query ();●queryList ();●searchByProcessName ();●updateByProcessName ();●updateList ();在语义分析阶段,要处理的错误有:检查声明语句,检查变量的是否重复声明,及其有效范围,确定变量的类型;变量调用时:变量以及语句的类型检查、是否声明;有变量引用时需要及时更新符号表内容.5结束语本文通过对软件演化过程的结构和软件演化过程描述语言的语法、语义特点进行研究,着重分析了实现EPDL 编译器的具体步骤以及实现方法.通过对EPDL 编译器的分析和设计,可以在编程之前更好地了解编译器的整体设计思路,运用这些分析方法,可以设计出一个符合需求、平台性和扩展性良好的编译器平台,为描述软件演化过程的CASE 环境提供基础.参考文献:[1]LI Tong.An Approach to modelling software evolution processes [M ].Beijing :Tsinghua University Press ,2009.[2]姜娜.浅析软件演化过程描述语言的作用及特点[J ].昆明学院学报,2012,34(3):89-91.[3]姜娜.基于JAVA 的EDPL 编译器的设计与实现[D ].昆明:云南大学,2010.[4]钱宁,李彤.描述软件过程继承的一种方法[J ].云南大学学报:自然科学版,2008,30(4):367-370.[5]董朝,李彤,郑疆,等.支持软件演化过程的知识库[J ].计算机工程与科学,2006,28(A2):150-153.[6]庄伟,李彤,柳青.支持软件演化的软件过程复用的研究[J ].云南大学学报:自然科学版,2005,27(6A ):42-44.[7]李彤,孔兵,金钊,等.软件并行开发过程[M ].北京:科学出版社,2003.[8]普雷斯曼.软件工程:实践者之路[M ].北京:清华大学出版社,2001-1.Design Analysis of A Complier Supporting DescriptiveLanguage in Process of Software EvolutionJIANG Na ,KONG HaoZhaotong College ,Zhaotong ,Yunnan 657000)Abstract :The descriptive language in software evolution process description language is a visual modelinglanguage of OOP.It can be used to establish the whole task framework of software evolution and model software e-volution processes at different abstract levels.The EPDL Compiler with well expansibility is a fundamental part of the CASE environment of software evolution processes.The design and implementation of the EPDL Compiler can solve the problem of multiplatform between different compilers.Key words :Software evolution processes ;software evolution process descriptive Language (EPDL );Backus -Naur form ;compiling program ;·201·第32卷绵阳师范学院学报(自然科学版)。

编译原理c语言编译器的设计与实现

编译原理c语言编译器的设计与实现

经编译程序运行后得到的输出结果如下:
1〕词法分析得出的相应的名字的号码和他的值2〕列举程序中所有的变量
3〕状态栈的移进-归约过程1.
4〕最后产生的四元式中间代码
一、实验总结:
通过此次实验,让我知道了词法分析的功能是输出把它组织成单个程序,让我理解到如何设计、编制并调试词法分析程序,加深对词法分析原理的理解;对语法规那么有明确的定义;编写的分析程序可以进展正确的语法分析;对于遇到的语法错误,可以做出简单的错误处理,给出简单的错误提示,保证顺利完成语法分析过程;实验报告要求用文法的形式对语法定义做出详细说明,说明语法分析程序的工作过程,说明错误处理的实现。

通过该实验的操作,我理解编译原理课程兼有很强的理论性和理论性,是计算机专业的一门非常重要的专业根底课程,它在系统软件中占有非常重要的地位,是计算机专业学生的一门主修课。

为了让学生可以更好地掌握编译原理的根本理论和编译程序构造的根本方法和技巧,融会贯穿本课程所学专业理论知识,进步他们的软件设计才能,。

ply四边形格式解析

ply四边形格式解析

ply四边形格式解析1.引言1.1 概述ply(Python Lex-Yacc)是一种用于编写编译器和解析器的Python 库。

它提供了一种简单且易于使用的方法来定义和生成基于上下文无关文法的解析器。

ply库已经成为Python语言中广泛使用的解析工具之一。

在计算机科学中,解析是将一系列符号序列转换成更有意义的结构的过程。

ply四边形格式解析正是将输入的四边形格式数据转换为可以使用的数据结构的解析过程。

四边形格式是一种常用于三维计算机图形学中的数据表示形式,用于描述物体表面的网格或曲面模型。

ply四边形格式解析在许多实际应用领域中发挥着重要作用。

例如,在计算机游戏开发中,ply解析器可以将游戏中的三维模型数据解析为可以在屏幕上渲染的图像。

此外,它还被广泛应用于计算机辅助设计(CAD)、虚拟现实(VR)和可视化等领域。

本文将首先介绍ply四边形格式解析的定义和特征。

然后,我们将探讨它在不同应用领域中的具体应用。

最后,我们将总结本文的要点,并展望ply四边形格式解析在未来的发展方向。

接下来,我们将详细讨论ply四边形格式解析的定义和特征。

1.2文章结构文章结构部分的内容是指在文章中对于整体结构进行介绍和解释,包括各个章节和子章节的主要内容和组成部分。

在本篇文章的结构中,主要分为引言、正文和结论三个部分。

其中,正文部分又分为定义和特征、应用领域两个子章节。

在引言部分,我们首先对整篇文章的主题进行概述,简要介绍ply四边形格式的背景和相关概念。

然后,我们要对本篇文章的结构进行说明,明确指出文章主要分为引言、正文和结论三个部分,并提前预告每个部分的主要内容。

在正文部分的第一个子章节“定义和特征”中,我们将详细介绍ply 四边形格式的定义和其特征。

首先,我们将解释什么是ply四边形格式,它的基本概念和定义。

然后,我们将详细探讨ply四边形格式的特征,包括其几何性质、边界条件等。

通过对ply四边形格式的定义和特征的介绍,读者将能够更好地理解和把握该格式的基本概念和特点。

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一种简单的编译器的设计摘要:基于编译理论与虚拟机技术,经过词法分析、语法分析、语义分析等过程,设计一个简单的编译器,将某一种源程序编译成目标程序,以验证结果的正确性。

关键词:编译器;词法分析;语法分析;语义分析中图分类号:TP311文献标识码:A文章编号:1009-3044(2008)33-1508-03The Design of a Simple CompilerCHENG Hua(Jiangsu Food Science College, Huaian 223003, China)Abstract: Based on compile theory and Virtual Machine technology,to transfer source program into destination program by Lexical analyse, Parse, Semantic analyse, and to test and verify the results.Key words: compiler; lexical analyse; parse; semantic analyse1 设计背景目前,计算机无纸化考试系统的应用越来越广,选择题、判断题的自动评分基本完善,但对程序修改题、编程题等考题来说,运用简单地看结果或指定行、段等办法评分,不能从根本上达到客观、公正地评阅考生答案。

要想让计算机评分具有智能化,就必须让计算机具备“思想”,即让评分系统能“看懂”考生答案,能“感受”设计成果的优越之处与不足所在,能给“过程分”及“设计创新分”,而绝不单纯依赖“运行结果”。

本文以此为切入点,基于编译理论与虚拟机技术,自主设计有限元编译系统,分课程、分模块,能自行分析、编译考生答案(如程序代码),进而判断其正确性、合理性及优越性。

2 编译程序的一般结构编译程序结构框图如图1。

3 编译器的设计3.1 建立符号表及其管理程序建立符号表,收录某种语言(C、PASCAL等)的所有字符集,允许在编译的各个阶段插入或查找名字的相关信息,并且能够反映出名字所在的位置,编制相应的程序来实现对字符表的各种操作,主要操作有:查找操作、插入操作、定位操作、重定位操作。

3.2 建立一个词法分析器图1核心技术是处理单词符号的种类及内部的编码(需要设计翻译表)、行计数器等,把词法分析器作为语法分析器调用的函数,词法分析器以二进制的形式输出单词符号的类别编码和属性值。

词法分析器依据源语言的构词规则对源语言进行分析,依次读入原程序中的每个字符,对构成原程序的字符串进行分解,识别出每个具有独立意义的字符串(相对记号叫做单词),为其构造记号,形成记号流,如果符号表中没有各记号对应的单词,则把单词添加到符号表中,添加时为记号增加一个属性值即一个指针,指向符号表中该记号对应的单词。

在词法分析中,还进行词法检查。

如果词法分析器从源程序读入不合法的字符要做错误处理,显示或打印错误信息,并跳过这个字符,继续识别和分析下一个字符。

3.3 建立一个语法分析器先要消除文法中的左递规,从而采用预测分析的方法实现一个语法分析器。

把语法分析器设计成层次结构,它把记号流按语言的语法结构层次分组,以形成语法短语,源程序的语法短语用分析树表示。

然后根据源语言的语法规则进行语法分析,从源程序记号序列中识别出各类语法成分,同时进行语法检查,为语义分析和代码生成做准备。

在分析过程中,分析器采用自顶向下的方法为词法分析器生成的记号序列建立分析树,验证这个记号序列是不是该语言的一个句子,若是,则输出该句子的分析树,若不是,则表明输入的记号序列中存在错误,需要报告错误的性质和位置。

3.4 建立一个语义分析器该部分要对语句的意义进行检查,以保证程序各部分能够有机的结合在一起,并为以后生成目标代码收集必要的信息。

语义分析使用语法分析确定的层次结构来表示各语法成分(比如表达式和语句等),依据源语言的语义规则进行工作。

其中一个重要的任务是类型检查,按照语言的类型检查规则检查每个运算符相关的运算对象,看其类型是否一致、合法,如果类型不一致则进行类型转换,可以做显示或隐式转换。

3.5 中间代码生成及优化经过词法、语法、语义分析(这三个阶段为分析阶段)后,进入综合阶段。

这个阶段的任务是根据所制定的源语言到目标语言的对应关系,对分析阶段所产生的中间形式进行综合加工,从而得到与源程序等价的目标程序。

经过语法分析和语义分析后将源程序生成一种中间表示形式,也就是中间代码,然后对该中间代码进行优化,使之占用内存少、运行快,从优化的中间代码生成优化的目标代码。

3.6 错误处理在编译的各个阶段都可能检测到源程序中的错误,发现错误则要向用户报告,并做适当的处理,使编译继续下去,以便对源程序中可能存在的其它错误进行检查。

4 编译程序的实现本文仅以词法分析为例,给出词法分析程序的设计过程。

4.1 待分析的简单语言的词法1) 关键字:为了简单起见,仅取5个关键字begin、if、while、do、end,所以的关键字均为小写。

2) 运算符和界符::: = + - * /〈〈=〈〉〉〉== ; ( ) #3) 其他单词是标识符(ID)和整型常数(NUM),通过以下正规式定义:ID=letter(letter|digit)*NUM=digitdigit*4) 空格由空白、制表符和换行符组成,一般用来分隔ID、NUM、运算符和关键字,词法分析阶段通常被忽略。

4.2 为上述各种单词和符号设置对应的种别码4.3 词法分析程序的功能输入:所给文法的源程序字符串。

输出:二元组(syn,token或sum)构成的序列。

其中,syn为单词种别码,token为存放的单词自身字符串。

4.4 词法分析程序的算法思想算法的基本任务是从字符串表示的源程序中识别出具有独立意义的单词符号,其基本思想是根据扫描到单词符号的第一个字符的种类,拼出相应的单词符号。

部分源代码如下:#include <stdio.h>#include <string.h>char prog[80],token[8];int typenn[6]={1,2,3,4,5,6};char ch;int syn,p=0,m=0,n=0,sum=0;char *rwtab[6]={"begin","if","then","while","do","end"};scaner(){for (n=0;n<8;n++)token[n]='\0';ch=prog[p++];while (ch=='') ch=prog[p++];m=0;if (ch<='z'&&ch>='a'||ch<='Z'&&ch>='A'){while (ch<='z'&&ch>='a'||ch<='Z'&&ch>='A'||ch>='0'&&ch<='9'){token[m++]=ch;ch=prog[p++];}m--;token[m]='\0'; p--; syn=10;for(n=0;n<6;n++)if (strcmp(token,rwtab[n])==0){syn=typenn[n]; break;}}elseif (ch>='0'&&ch<='9'){while (ch>='0'&&ch<='9'){sum=sum*10+ch-'0';ch=prog[p++];} p--; syn=11;}elseswitch(ch){case '<': m=0;token[m++]=ch;ch=prog[p++];if (ch=='>'){syn=21; token[m++]=ch; }elseif (ch=='='){syn=22; token[m++]=ch;}else{syn=20; p--;}break;……case '+': syn=13; token[0]=ch; break; case '-': syn=14; token[0]=ch; break; case '*': syn=15; token[0]=ch; break; case '/': syn=16; token[0]=ch; break; case '#': syn=0; token[0]=ch; break; default:syn=-1;}}main(){p=0;printf("\n please input string:\n");while ((ch=getchar())!='#')prog[p++]=ch;p=0;do{ scaner();switch(syn){case 11:printf("%d,%d\n",sum,syn);break;case -1:printf("\error!\n");break;default:printf("%s,%d\n",token,syn);}}while (syn!=0);}5 结束语本文说明了一种简单的编译器的设计及实现方法,特别是对词法分析程序进行了较深入的剖析。

利用此思想及方法,生成了C语言的编译器,对PASCAL、BASIC等语言编译器的设计,也具有一定的借鉴作用。

参考文献:[1] Wilhelm R, Maurer D. Compiler Design[M]. Addison-Wesley Pub.Co., 1995.[1] 张素芹,吕映芝, 等. 编译原理[M]. 2版. 北京:清华大学出版社,2006.[2] 胡伦俊,徐兰芳, 等. 编译原理[M]. 2版. 北京:电子工业出版社,2007.[3] Dick Grune,Henri E.Bal等. 现代编译程序设计[M]. 北京:人民邮电出版社,2003.[4] Steven S. Muchnic. 高级编译器设计与实现[M]. 北京:机械工业出版社,2003.。

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