01第01章 编译概述

add $x, $a, $b Loop： slt $_t1, $y, $z beq $_t1, 1, where_true j where_false where_true： add $y, $x, $y j Loop where_false： …
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引言
程序设计语言
编写一个高级语言的编译或解释程序
对该语言的实现
编译还是解释？
Pascal、C/C++、Object-C、Java、C#、Go
编译的：Fortran、Vala 解释的：Python、JavaScript、PHP等
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中间代码生成
Loop： if y < z goto where_true; goto where_false; where_true： t1 = a + b; x = t1 t2 = x + y; y = t2 goto Loop; where_false： …
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词法分析 语法分析 语义分析
中间代码生成
中间代码优化 目标代码生成
目标代码优化
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目标代码生成
while (y < z) { int x = a + b; y += x; }
add $x, $a, $b Loop： slt $_t1, $y, $z beq $_t1, 1, where_true j where_false where_true： add $y, $x, $y j Loop where_false： …
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出错处理
为什么需要出错处理？ 编译各个阶段都可能发现错误 出错处理的内容 报告错误的性质、位置 尽量缩小范围、查找出更多的错误
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sub $s1,$s2,$s3
bne $s4,$s5,Label
$s1 = $s2 – $s3
下一条指令在 Label if $s4 ≠ $s5
beq $s4,$s5,Label
j Label
下一条指令在 Label if $s4 == $s5
下一条指令在 Label
slt: Set on less than
int
int
ห้องสมุดไป่ตู้
int
a b
int
y
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x
int int
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int int
中间代码生成
while (y < z) { int x = a + b; y += x; }
词法分析 语法分析 语义分析
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源程序
词法分析
编 译 器 的 结 构
单词符号串
源程序的分析
语法分析
符 号 表 管 理
语法树
语义分析和中间代码生成
中间代码
优化
出 错 处 理
经优化的中间代码
目标程序的合成
代码生成
目标程序
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blt
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词法分析 语法分析 语义分析
中间代码生成
中间代码优化 目标代码生成
目标代码优化
$y, $z, where_true
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19
关于“绑定”
实体：程序的组成部分 是否要保存实体与属性的绑定信息？
04 AL
05 EAX
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imm8
imm16/32
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3
引言
程序设计语言
机器语言（Machine Code / Machine Language ）
难写、难懂
改进：指令符号化 例如：00,01,02,03,05 ==> ADD
名字 属性信息
(key, value) 符号表的实现 线性表、Hash表
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符号表
属性域
多个子域及标志位
单词记号：标识符、数字、符号 标识符：变量？函数名？标号？ 变量：类型？有初值？ 函数：返回类型？参数个数、类型等 标号：标号地址、转移地址
汇编语言
解决了一小部分问题 依然和机器相关，指令级编写、读取 机器不能直接运行
低 级 语 言
汇编程序：汇编语言程序==>机器语言程序
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4
引言 程序设计语言
高级语言
直观、自然、易于理解 易读，易写，易于交流、存档 独立于机器的,易于移植
11
词法分析
T_While T_LeftParentheses T_Identifier y T_Less T_Identifier z T_RightParentheses T_OpenBrace
while (y < z) { int x = a + b; y += x; }
T_Int T_Identifier x T_Assign T_Identifier a T_Plus T_Identifier b T_Semicolon
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词法分析 语法分析 语义分析
中间代码生成
中间代码优化 目标代码生成
目标代码优化
16
目标代码生成
MIPS Instructions add $s1,$s2,$s3 Meaning $s1 = $s2 + $s3
20
符号表
需要检查 变量是否被声明或声明多次 变量在声明前被赋值或被引用 操作符与变量类型兼容 等等 需要数据结构保存实体属性信息 符号表
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int a; b = 1; a = “hello”;
高级语言==>低级语言
编译程序/编译器 解释程序／解释器
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引言
源程序 数据
解释器 输出 在线
数据
源程序 编译器 可执行 离线 文件 输出
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2
引言
程序设计语言
机器语言（Machine Code / Machine Language ）
能够被CPU直接理解并运行
直接和硬件相关
指令 op1
00 r/m8 01 r/m16/32 02 r8 03 r16/32
op2
r8 r16/32 r/m8 r/m16/32
op1 = op1+op2
指令集
分析 （前端）
中间代码生成
中间代码优化 目标代码生成
目标代码优化
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机器代码
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编译的步骤 源 程 序
词法分析 语法分析 语义分析
中间代码生成
合成 （后端）
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语法分析
while 顺序 < y z x = = while (y < z) { int x = a + b; y += x; }
词法分析 语法分析 语义分析
+
中间代码生成 中间代码优化 目标代码生成 目标代码优化
13
+
y
a
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中间代码优化 目标代码生成
目标代码优化
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中间代码优化
while (y < z) { int x = a + b; y += x; } t1 = a + b; x = t1 Loop： if y < z goto where_true; goto where_false; where_true： t1 = a + b; x = t1 t2 = x + y; y = t2 where_false： goto Loop; …
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7
编译的步骤 源 程 序