编译原理---总结
编译原理---总结59页文档
1、合法而稳定的权力在使用得当时很 少遇到 抵抗。 ——塞 ·约翰 逊 2、权力会使人渐渐失去温厚善良的美 德。— —伯克
3、最大限度地行使权力总是令人反感 ；权力 不易确 定之处 始终存 在着危 险。— —塞·约翰逊 4、权力会奴化一切。——塔西佗
5、虽然权力是一头固执的熊，可是金 子可以 拉着它 的鼻子 走。— —莎士 比
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出
编译原理概念总结
第一章 引论• 为什么要用编译器 • 与编译器相关的程序 • 翻译步骤• 编译器中的主要数据结构1、语言处理器 1、简单的说，一个编译器就是一个程序，它可以阅读以某一种语言（源语言）编写的程序，并把该程序翻译成一个等价的、用另一种语言（目标语言）编写的程序。
2、编译器的重要任务之一就是报告它在翻译过程中发现的源程序中的错误。
3、使用编译器是为了提高编程的速度和准确度。
4、与编译器相关的程序：解释程序（interpreter ）、汇编程序（assembler ）、连接程序（linker ）、装入程序（loader ）、预处理器（preprocessor ）、编辑器（editor ）、调试程序（debugger ）、描述器（profiler ）、项目管理程序（project manager ）。
5、解释器是另一种常见的语言处理器。
它并不通过翻译的方法生成目标程序。
从用户的角度来看，解释器直接利用用户提供的输入执行源程序中指定的操作。
6、一个源程序可能被分割成多个模块，并存放于独立的文件中。
把源程序聚合在一起的任务有时会由一个被称为预处理器（preprocessor ）的程序独立完成。
预处理器还负责把那些称为宏的缩写形式转换为源语言的语句。
7、连接器（linker ）能够解决外部内存地址的问题。
8、加载器（loader ）把所有的可执行目标文件放到内存中执行。
2、一个编译器的结构OutputSourceProgramFront endBack endObject1、将编译器看成黑盒，则源程序映射为在语义上等价的目标程序，而这个映射由两部分组成：分析部分和综合部分。
2、分析部分把源程序分解成多个组成要素，并在这些要素之上加上语法结构。
3、综合部分根据中间表示和符号表中的信息来构造用户期待的目标程序。
4、编译器的第一个步骤：词法分析（lexical）或扫描（scanning）。
词法分析器读入组成源程序的字符流，并且将它们组成有意义的词素（lexeme）的序列。
编译原理知识点总结
编译原理知识点总结编译原理是计算机科学中的一个重要领域，它研究的是将高级程序语言转化为可执行目标代码的原理和方法。
在软件开发过程中，编译器起着至关重要的作用，因此了解编译原理的知识点对于理解和优化程序的性能至关重要。
1. 词法分析：词法分析是编译器的第一步，它将源代码划分为一个个的词法单元，如关键字、标识符、运算符等。
词法分析器通过正则表达式和有限自动机来实现，可以有效地将源代码转化为词法单元流。
2. 语法分析：语法分析是编译器的第二步，它通过语法规则将词法单元流转化为抽象语法树（AST）。
语法分析器使用上下文无关文法来描述语言的语法结构，并通过LL（1）分析、LR（1）分析等算法来构建抽象语法树。
3. 语义分析：语义分析是编译器的第三步，它对抽象语法树进行语义检查和类型推断。
语义分析器会检查变量的作用域、类型是否匹配等语义错误，并生成中间代码或目标代码。
4. 中间代码生成：中间代码生成是编译器的一项重要任务，它将抽象语法树转化为中间表示形式，如三地址码、四地址码等。
中间代码是一种抽象的低级语言，便于后续的优化和目标代码生成。
5. 代码优化：代码优化是编译器的关键环节，它通过对中间代码进行分析和优化，提高程序的执行效率和资源利用率。
常见的代码优化技术包括常量折叠、循环优化、函数内联等。
6. 目标代码生成：目标代码生成是编译器的最后一步，它将中间代码转化为目标机器代码。
目标代码生成器根据目标机器的特性和指令集，生成可执行的目标代码。
7. 符号表管理：符号表是编译器中用于管理变量、函数等符号信息的数据结构。
符号表包含了符号的名称、类型、作用域等信息，编译器在词法分析、语法分析和语义分析阶段使用符号表进行符号的查找和管理。
8. 错误处理：错误处理是编译器中一个重要的组成部分，它负责检测和报告源代码中的错误。
编译器需要能够准确地定位错误的位置，并给出有意义的错误信息，帮助程序员快速定位和修复错误。
编译原理涉及的知识点非常广泛，上述仅是其中的一部分。
编译原理课程期末总结
编译原理课程期末总结一、引言编译原理是计算机科学与技术专业必修的一门课程，主要讲授计算机程序语言的组织规则和程序的翻译方法。
本学期的编译原理课程，从基本概念开始，逐渐深入到词法分析、语法分析、语义分析和代码生成等内容。
通过学习编译原理，我对程序的编写和翻译有了更深入的理解，并且提高了编写高效程序的能力。
本文将对本学期编译原理课程的学习内容以及个人体会进行总结和归纳。
二、课程学习内容1. 基本概念在编译原理的第一节课中，老师给我们介绍了编译原理的基本概念。
编译器是将源语言程序翻译成目标语言程序的一种软件。
它包括词法分析、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阶段。
我们学习了编译器的整体结构和各个阶段的作用。
2. 词法分析词法分析是编译器的第一阶段，它负责将源程序分割成一个个单词（Token）。
在本学期的编译原理课程中，我们学习了正则表达式、DFA（Deterministic Finite Automaton）和NFA（Nondeterministic Finite Automaton）的概念。
通过实践，我了解了如何用正则表达式描述词法单元的集合，并将正则表达式转化为NFA和DFA。
3. 语法分析语法分析是编译器的第二阶段，它负责将词法分析得到的单词序列解析成语法树。
在本学期的编译原理课程中，我们学习了上下文无关文法和语法分析算法。
我通过实现LL（1）语法分析器和LR（1）语法分析器，深入理解了语法分析的原理与方法。
4. 语义分析语义分析是编译器的第三阶段，它负责对语法树进行静态检查和语义处理。
在本学期的编译原理课程中，我们学习了符号表的管理和使用、类型检查和类型转换等内容。
通过实践，我掌握了如何设计和实现一个简单的语义分析器。
5. 中间代码生成中间代码生成是编译器的第四阶段，它负责将语法树转化为中间代码。
在本学期的编译原理课程中，我们学习了三地址码和四元式的表示方法，以及中间代码的生成和优化等内容。
编译原理总结
编译原理总结编译原理是计算机科学中的一门重要课程，它研究的是如何将高级语言编写的程序转换成计算机可以执行的机器语言。
编译原理的研究内容包括词法分析、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方面。
在计算机科学领域中，编译原理是一个非常重要的课程，对于计算机专业的学生来说，学习编译原理是非常必要的。
编译器的基本原理是将一个高级语言程序翻译成机器可读的低级语言程序，使得计算机可以执行该程序。
编译器的主要工作流程包括词法分析、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。
其中，词法分析是将程序中的字符流转换成有意义的单词序列，语法分析是将代码转换成抽象语法树，语义分析是对语法树进行类型检查和语义检查，中间代码生成是将抽象语法树转换成中间代码，代码优化是对中间代码进行优化，目标代码生成是将中间代码转换成目标机器的机器码。
编译器的工作原理可以分为两个阶段：分析阶段和合成阶段。
在分析阶段，编译器对源程序进行词法分析、语法分析和语义分析等处理，生成对应的中间代码或目标代码。
在合成阶段，编译器对中间代码或目标代码进行代码优化和目标代码生成等操作，最终生成可执行的目标程序。
编译器的优化技术是编译原理中的一个重要研究方向。
编译器优化技术的主要目的是提高程序的性能和效率。
编译器优化技术主要包括指令调度、循环优化、内存优化、函数调用优化等多个方面。
在实际编译器中，优化技术的应用非常广泛，可以显著提高程序的运行效率和性能。
编译原理是计算机科学中的一门重要课程，它研究的是如何将高级语言编写的程序转换成可执行的机器码。
编译原理的研究内容包括词法分析、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方面。
编译器的优化技术对于提高程序的性能和效率具有重要意义。
因此，对于计算机专业的学生来说，学习编译原理是非常必要的。
编译原理概念总结
编译原理概念总结编译原理是计算机科学中的一个重要领域，研究如何将高级语言程序翻译成计算机能理解和执行的目标代码。
它涉及到词法分析、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各个阶段。
编译原理的核心目标是实现高效可靠地将高级语言程序转换为等价的机器代码，并能在目标机器上正确运行。
编译器是实现这一目标的关键工具，它将高级语言程序的源代码作为输入，经过多个阶段的处理，最终生成可执行的目标代码。
在编译原理中，词法分析是第一个阶段，它将源代码分解为若干个词法单元，如标识符、关键字、运算符等。
词法分析器通过使用正则表达式和有限自动机等方法，辨别不同的词法单元，为后续的语法分析提供输入。
语法分析是编译过程的第二个阶段，它将词法单元组织成按照语法规则形成的语法结构。
语法分析器使用上下文无关文法描述语言的语法规则，并通过构建语法树或语法分析表等数据结构来表示和分析各种语法结构。
语义分析是编译过程的第三个阶段，它对语法结构进行语义检查和解释，确保程序在语义上是正确的。
语义分析器会对数据类型、作用域、类型转换等进行检查，并生成中间代码以供后续的代码生成和优化。
中间代码生成是编译过程的第四个阶段，它将源代码转换为与机器无关的中间代码表示形式。
中间代码是一种类似于汇编语言的抽象表示形式，它包含了源代码的各种高级结构，如条件语句、循环语句等，但与具体的机器架构无关。
代码优化是编译过程的第五个阶段，它通过对中间代码进行重写和重组，以提高程序的执行效率。
代码优化器会检测和消除冗余的计算、减少内存访问次数、提前计算常量表达式等，从而减少程序的执行时间和空间开销。
目标代码生成是编译过程的最后一个阶段，它将中间代码转换为目标机器能够执行的机器代码。
目标代码生成器会将中间代码中的各种高级结构转换为机器指令，并进行寄存器分配、指令选择和指令调度等操作，以生成最终的目标代码。
除了以上的主要阶段，编译原理还涉及到其他一些重要的概念和技术，如语法制导翻译、动态内存分配、符号表管理、异常处理等。
编译原理总结
第四章 语法分析——自上而下分析
• 7.两种实现方法：递归下降分析法、预测分 递归下降分析法、 递归下降分析法 析程序。 析程序。
• 8. 预测分析法
• • • • （1）FIRST 、FOLLOW集合。 （2）预测分析表的结构 （2）构造预测分析表。 9.习题2
第五章 语法分析——自下而上分析
第六章 属性文法和语法制导定义
• 3.对于文法的每个产生式都配备了一组属性 的计算规则，称为属性。 • 4.文法符号的属性有两种，一种称为综合属 综合属 继承属性。 性，一种称为继承属性 继承属性 • 综合属性传递信息的方向是自下而上。 • 继承属性传递信息的方向是自上而下。
第六章 属性文法和语法制导定义
• （2）写一个文法，使其语言是奇数集合， 且每个奇数不以0开头。 • T→D|ND • D→1|3|5|7|9 • N→NH|1|2|3|4|5|6|7|8|9 H→0|1|2|3|4|5|6|7|8|9
• (3)写一个文法，使其语言是偶数集合，且 每个偶数不以0开头。 • T→D|ND • D→2|4|6|8|0 • N→NH|1|2|3|4|5|6|7|8|9 • H→0|1|2|3|4|5|6|7|8|9
第六章 属性文法和语法制导定义
• 1. 什么是语法制导翻译法？ • 语法制导翻译法就是在语法分析的过程中, 随分析的过程,根据为每个产生式添加的语 义动作进行翻译的方法。
第六章 属性文法和语法制导定义
• 2.写出产生式、语义规则和语义子程序之间的关 系。 • ①产生式:一个产生式描述了一个语法单位,但它只 说明了该语法单位能产生的符号串,并未指明所产 生的符号串有什么实际意义,即该符号串究竟要做 , 什么。 • ②语义规则:一个产生式的语义规则描述了该产生 式的具体的动作意义,即该产生式产生的符号串要 做什么。 • ③语义子程序:按照产生式的语义规则生成某种中 间代码,实现相应的动作。
《编译原理》重点知识总结
《编译原理》知识点总结目录第一章引论第二章高级语言及其语法描述第三章语法分析——自上而下分析第四章属性文法和语法制导翻译第五章语义分析和中间代码产生第六章优化第一章引论一．编译程序(compiler):把某一种高级语言程序等价地转换成另一种低级语言程序(如汇编语言或机器语言程序)的程序二．编译程序的工作的五个阶段:词法分析、语法分析、中间代码产生、优化、目标代码产生1.词法分析任务: 输入源程序，对构成源程序的字符串进行扫描和分解，识别出一个个单词符号。
依循的原则：构词规则描述工具：有限自动机FOR I := 1 TO 100 DO保留字标识符等符整常数保留字整常数保留字2.语法分析任务:在词法分析的基础上，根据语言的语法规则把单词符号串分解成各类语法单位。
依循的原则：语法规则述工具：上下文无关文法3.语义分析与中间代码产生任务:对各类不同语法范畴按语言的语义进行初步翻译。
（变量是否定义、类型是否正确等）依循的原则：语义规则中间代码:三元式，四元式，逆波兰记号，树形结构等。
是一种独立于具体硬件的记号系统。
例：将Z:=X + 0.618 * Y 翻译成四元式为(1) * 0.618 Y T1(2) + X T1 T2(3) := T2 _ Z4. 优化任务：对于前阶段产生的中间代码进行加工变换，以期在最后阶段产生更高效的目标代码。
依循的原则：程序的等价变换规则FOR K:=1 TO 100 DOBEGINM := I + 10 * K;N := J + 10 * K;END4.目标代码产生任务: 把中间代码变换成特定机器上的目标代码。
依赖于硬件系统结构和机器指令的含义目标代码三种形式:a)绝对指令代码: 可直接运行b)可重新定位指令代码: 需要连接装配c)汇编指令代码: 需要进行汇编第二章高级语言及其语法描述2.1.1语法词法规则：单词符号的形成规则。
a)单词符号是语言中具有独立意义的最基本结构。
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4
《编译原理》
1 绪论——计算机语言的发展
机器语言(Machine Language)与汇编语言
(Assemble Language) 高级语言(High Level Language)
强制式语言(Imperative Language) 函数(应用)式语言(Functional Language) 逻辑式(基于规则)语言(Logical Language) 面向对象语言(Object-Oriented Language)
33
I0 : S’→.S S→.L=R S→.R L→.*R L→.id R→.L
S
I1 : S’→S. I2 : S→L.=R R→L.R R→.L L→.*R L→.id
I9 : R S→L=R.
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19
《编译原理》
4 自顶向下语法分析
LL(1)文法
A→α1|α2|…|αn FIRST(αi)∩FIRST(αj)=Φ i≠j 当ε∈FIRST(αj)时，FOLLOW(A)∩FIRST(αi)=Φ
求FIRST(α)的算法
α=X1 X2…Xn
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3
《编译原理》
“编译原理”是一门非常好的课程
掌握“编译原理”中的基本概念、基本理论、基 本方法，在系统级上再认识程序和算法，提升计算 机问题求解的水平，增强系统能力，体验实现自动 计算的乐趣 实验情况
递归子程序、LL(1)、SLR(1)、LR(1) 多种形式的输入 LR(1)分析表的自动生成 错误处理与续编译
方法
算符优先分析法 LR分析法
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《编译原理》
分析器结构
输入缓冲区 id + id ＊ id # 输出产生 式序列
＋
Ｅ 栈
移进归约 控制程序
分析表
#
4种操作：移进、归约、接受、出错 栈内容 ♁ 输入缓冲区内容＝#“当前句型”# ？？LL(1)分析法
LL(1)分析 器系统结构
栈
控制程序 P 77
输出的 产生式 序列
预测分析表M
LL(1)通用控制算法 预测分析表的构造算法
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《编译原理》
表达式文法的预测分析表
E→TE'
语法 变量 E E' T T' F
→id
→FT'
E' →+TE' |ε
T→FT'
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《编译原理》
Ｔ 形图
表示语言翻译的 Ｔ 形图
源语言 目标语言
表示语言
功能
1) 交叉编译/移植：用A机的C编译构造B机的C编译 2) 本机编译器利用：用A机的C编译构造A机的B编译
3) 自展技术
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9
《编译原理》
If a与b无优先关系 then 出错
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28
《编译原理》
算符优先分析法
算符文法（不含形如 A→αBCβ 的产生式） 算符优先级
栈内栈外、优先函数
算符优先文法
素短语和最左素短语 句型#N1a1 N2a2… Nnan #的最左素短语是满足下列条 件的最左子串 Niai Ni+1ai+1… Njaj Nj+1 其中：ai-1≮ai≡ai+1≡…≡aj-1≡aj≯aj+1
候选式： α→β1|β2|…|βn
推导（派生） ：αＡβαγβ Ａ→γ∈ P
αβ； αnβ；α*β； α+β
句型：S *α α∈(ＶT∪ＶN)* 句子：S * x， x∈ＶT*
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《编译原理》
2 文法与语言
最左(Left-most)推导——最左分析
23
+
E T ＊ Ｔ
E→T(+T)*
简化的语法图
T→F(*F)*
Ｆ
Ｆ
（
Ｅ
）
F→(E)|id
id
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《编译原理》
简单算术表达式的分析器
Ｅ的子程序(E→T(+T)*) procedure E; begin T; while lookhead='+' do begin match(‘+’); T end end;
Ｔ的过程调用 lookhead：当前符号 当前符号等于＋时 处理终结符＋ Ｔ的过程调用
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《编译原理》
5 自底向上语法分析
思想
从输入串出发，反复利用产生式进行归约，如果最 后能得到文法的开始符号，则输入串是句子，否则 输入串有语法错误
核心
寻找句型中的当前归约对象——“句柄”进行归约, 用不同的方法寻找句柄，就可获得不同的分析方法
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17
《编译原理》
3 词法分析
RG
FA
A→a
A
a
B
A→aB
正规定义式FA
A→rs*
A
a s
词法分析器的实现
按状态转移图设计主程序 设计适当的子程序 A r
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《编译原理》
4 自顶向下语法分析
T→T* F|F
F→( E )| id
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2 文法与语言
0型文法 (PSG) 1型文法 (CSG) 2型文法 (CFG) 3型文法 (RG) 3型文法 (RG)
SaBC
SaBC
E→E+E
S→a|b S→aT|bT T→a|b T→1|2 T→aT|bT T→1T|2T
状态
0 1 2 3 4 5 6
动作表 action a b # s3 s4 acc s3 s4 s3 s4 r3 r3 r3 r1 r1 r1 r2 r2 r2
转移表 goto S B 1 2
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《编译原理》
LR 分析表的构造
拓广文法——给出分析开始和结束状态
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《编译原理》
算符优先分析法
根据当前输入符号a与栈顶符号b的优先 级确定动作：
if b≮a then 移进——归约对象未形成
if b≡a then 移进——归约对象未形成
if b≯a then 归约——归约对象已形成
if a=b=# then 接受——分析成功
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《编译原理》
LR 分析法
关键概念
规范句型活前缀——规范句型（右句型）的不 含句柄右边任何符号的前缀
句柄形成情况的表示——LR(0)项目：
A→α.β 移进项目： A→α.aβ
待约项目： A→α.Bβ
归约项目： A→α.
G=(VN ∪ {S’}, VT, P ∪{S’→S}, S’) S’V 对应S’→.S（分析开始）和S’→S.（分析成功）
识别CFG G的拓广文法的所有规范句型活前缀的 DFA
以项目集{S’→.S }的闭包为启动状态 分析器的状态——某个项目集闭包 后继项目
项目集规范族——DFA的全部状态
T' →*FT' |ε
F→(E)|id
终极符号
id
→TE' →+TE' →FT'
+
*
(
→TE'
)
#
→ε
→ε
→ε
→*FT' →(E)
→ε
→ε
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《编译原理》
4 自顶向下语法分析
语法图
简化语法图
递归子程序法
为每个语法变量编写一个处理子程序
S→a|b S→Ha|Hb S→H1|H2 H→Ha|Hb
SaSBC SaSBC E→E*E CBBC CBBC E→(E) aBab aBd E→id bBbb bBbb E→E-E bCbc bCb cC cc
H→H1|H2
H→a|b
15
cC cc
E→E/E
文法的Chomsky体系
1
总 结
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——
2
《编译原理》
“编译原理”是一门非常好的课程
Alfred V.Aho：编写编译器的原理和技术具有十 分普遍的意义，以至于在每个计算机科学家的研 究生涯中，本书中的原理和技术都会反复用到 “自顶向下”和“自底向上”的系统设计方法（ 思想、方法、实现全方位讨论） 一些具体的表示和变换算法 一个相当规模的系统的设计（含总体结构）
2 文法与语言
字母表∑ ：非空有穷集合 字母表的乘积： ∑1∑2={ab|a∈∑1，b∈∑2}
∑*、∑+
x∈∑*, L ∑*, x∈ L
ε语句
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《编译原理》
2 文法与语言
文法：Ｇ = (ＶT，ＶN，Ｐ，Ｓ)
α→β ∈P
BNF： ∷＝,[ ],{ }lu,{ }m
E E E * E id3 id1 id2
E E id1 + E id2
* E
E
E
+
id3
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