编译原理符号表的作用
编译原理：第八章 符号表
合肥工业大学 计算机与信息学院软件所
表 0.1 符号名表 SNT NAME INFORMATION M 形式参数，整 型，值参数 N 形式参数，整 型，值参数 K 整型，变量
表 0.2 常数表 CT 值 (VALUE) (1) 1 (2) 4
表 0.3 入口名表 ENT NAME INFORMATION (1) INCWAP 二目子程序, 入口四元式:1
ax→
数组下限 数组上限 数组元素的体积 数组本身的体积 当元素为数组时，它指向 数组元素类型 数组的下标类型 该元素数组信息在atab表 中的位置，其他情况为0
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type a=array[1..10, 1..10] of integer;
name kind typ ref
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PL 语言编译程序的符号表
1. 表格的定义 名字表(nametab) 程序体表(btab) 层次显示表(display) 数组信息表(atab) 中间代码表(code)
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1) 名字表(nametab) 名字表nametab：登记程序中出现的各种名 字及其属性
lastpar last psize vsize 0 1
bx→
指向本程序体中最后一个形式参在 本程序体所有局部数据所 指向本程序体中最后一个名字在 本程序体所有形参所需体积、包 nametab 中的位置 需空间大小 nametab 中的位置 括连接数据所占空间
编译原理课件(刘铭)第6章
本章小结
也就是说标识符是一个没有意义 的字符序列，而名字有确切的意义。 在程序语言中标识符可以是一个变量 的名字或一个函数的名字。
例如 area , 作为标识符，它没有 任何意思，但作为名字，可以表示 变量名或函数名等。
本章小结
3. 符号表的查找
符号表查找算法与该符号表的构造方法 密切相关即有顺序查找、折半查找和杂 凑查找算法。
6.3 符号表的组织
一个编译程序，从词法分析、语法 分析、语义分析到代码生成的整个过程 中，符号表是连贯上下文进行语义检查、 语义处理、生成代码和存储分配的主要 依据，因此符号表的组织直接关系到这 些语义功能的实现和语义处理的时空效 率。
6.3 符号表的组织
符号表的表格形式
名 字 栏 信 息 栏
符号表的作用
符号表的组织
符号表的建立和查找
6.1 符号表的作用与生成期
符号表的作用 符号表用来存放程序语言中出现 的有关标识符的属性和特征。 符号表在整个编译期间的作用归 纳为以下几个方面： 将标识符的名字及属性登录在符号 表中
6.1 符号表的作用与生成期
在分析说明语句时，编译程序根 据说明语句信息将标识符的相应属性 如标识符的类型：实型，整型，布尔 型等；标识符的种属：数组名，变量 名，过程名，函数名等; 标识符的作用 域：全局变量或局部变量等信息登录 到符号表中。
名字栏存放标识符的名字，信息栏存放 名字相关属性。
. . .
. . .
6.3 符号表的组织
符号表的总体组织 1. 编译程序按名字的不同属性构造出多 个符号表。如常量表、变量名表等。 符号表结构相同，表项等长。不便管理。
2. 编译程序把语言中的所有名字组织在 一张符号表中。 符号表便于管理，但表结构复杂且表项 不等长。
c语言符号表
C 语言符号表C 语言符号表是一个重要的编译器数据结构，它用于存储和管理程序中的各种符号。
符号是指程序中的变量、函数、常量、类型等具有标识作用的名称。
符号表的作用是在编译过程中，为符号分配内存地址、类型、作用域等属性，并在需要时查找和修改符号的相关信息。
本文将从以下几个方面简述 C 语言符号表的概念、结构、功能和实现方法：符号表的概念和分类符号表的结构和组织方式符号表的功能和操作符号表的实现方法和技术符号表的概念和分类符号表的概念符号表是一种映射关系，它将程序中的符号名称映射到其对应的属性集合。
属性集合包括了符号的内存地址、数据类型、作用域、存储类别、初始化值等信息。
例如，下面的 C 语言代码片段中，定义了一个全局变量globalA，一个静态变量globalB，一个函数funcA和一个主函数main：/*** 全局变量*/int globalA =2022;/*** 静态变量*/static int globalB =2023;int funcA() {int localFuncAValue =13;return0;}int main(int argc, char*argv[]) {int localMainValue =14;return0;}对于这段代码，编译器会为每个符号创建一个符号表项，并填充其属性。
一个可能的符号表如下：符号名称内存地址数据类型作用域存储类别初始化值globalA1000int全局外部2022globalB1004int全局静态2023funcA2000int()全局外部-main3000int(int, char**)全局外部-localFuncAValue-4(%rbp)int局部（funcA）自动-localMainValue-4(%rbp)int局部（main）自动-可以看到，每个符号表项由一个符号名称和一个属性集合组成。
属性集合可以根据不同的编译器设计而有所差异，但一般都包含了上述几个基本属性。
编译原理符号表
编译原理符号表符号表是编译器中一个非常重要的数据结构，用于存储程序中的标识符（如变量、函数名等）和对应的属性信息（如数据类型、作用域等）。
在编译器的各个阶段，都需要使用符号表来进行词法分析、语法分析、语义分析等操作，因此符号表设计的好坏直接影响到编译器的质量和效率。
一般来讲，符号表可以被看作是一个以标识符为键、以属性信息为值的映射表。
在编译器的词法分析阶段，源代码中的每个标识符都会被扫描并加入符号表中，同时为每个标识符生成一个唯一的“id”（也称为“符号表条目”）作为在后续处理中访问符号表的索引。
在编译器的语法分析和语义分析阶段，编译器会利用符号表进行语法分析和语义检查。
例如，在语法分析阶段，编译器需要判断变量是否被正确声明和使用，因此需要在符号表中查找变量的属性信息；而在语义分析阶段，编译器需要对表达式进行类型检查或者函数调用进行参数匹配，因此也需要在符号表中查找相关的属性信息。
需要注意的是，符号表的实现需要考虑到标识符的作用域、重复定义、名称空间等问题。
一般来说，编译器需要支持不同作用域之间的变量共存和访问，因此需要为不同的作用域维护不同的符号表。
当在一个新作用域中遇到相同的标识符时，编译器应该创建新的符号表条目；而在同一作用域中出现重复定义时，编译器应该抛出错误信息。
同样需要注意的是，符号表的实现也需要考虑到数据结构的效率和空间占用。
一些常用的实现方式包括基于哈希表的实现、基于树的实现（如平衡树、二叉查找树等）等。
在编译器优化阶段，符号表的实现也会影响编译器生成的目标代码的质量和效率。
例如，在常量表达式优化中，编译器使用符号表来维护常量的值和类型信息，从而可以直接进行常量表达式的求值，而不必在运行时才计算。
总的来说，在编译器中，符号表是一个极其重要的数据结构，对于编译器的性能和代码质量有着重要的影响。
因此，在设计和实现编译器时，需要认真考虑符号表的性能和可扩展性，并且根据具体的编程语言特性进行相应的优化。
编译原理符号表的原理及典型实例
05
符号表的设计与实现
符号表的数据结构设计
符号表的数据结构应满足高效、 易扩展和易维护的要求，通常 采用哈希表、二叉树等数据结
构实现。
符号表应包含符号名称、符 号类型、符号属性等信息， 以便在编译过程中快速查找
和识别符号。
符号表还应支持动态添加、删 除和修改等操作，以适应源代
码中符号的变化。
符号表的实现算法
常量名的符号表实例
总结词
常量名符号表实例展示了如何使用符号表来管理程序中的常量。
详细描述
常量名符号表记录了常量的名称、类型和值等信息。通过符号表，编译器能够方 便地查找常量的定义和使用，并进行相应的语义分析和代码生成。在处理常量时 ，符号表有助于编译器优化程序的性能，例如常量折叠和常量传播等。
04
编译原理符号表的原 理及典型实例
目录
• 编译原理符号表概述 • 符号表的原理 • 符号表的典型实例 • 符号表在编译过程中的应用 • 符号表的设计与实现
01
编译原理符号表概述
符号表的概念
符号表是一种用于存储程序中标识符 信息的数据结构，主要用于编译过程 中对标识符进行跟踪和管理。
符号表中的每个条目都包含有关标识 符的信息，如名称、类型、作用域等。
如果符号表中存在该标识符的信息，编译器就可以 使用这些信息来生成相应的代码。
符号表的更新
01
在编译过程中，符号表可能会被更新以反映源代码的变化。
02
当源代码中添加、删除或修改标识符时，符号表中的相关信息
也需要相应地更新。
更新符号表的过程通常涉及到在哈希表中插入、删除或修改相
03
应的条目。
03
符号表的典型实例
典型实例
编译原理期末考试题(含答案)
编译原理期末考试题(含答案)1. 请简要解释编译原理的定义和作用。
编译原理是研究将高级语言源程序转化为等价的目标程序的一门学科。
它的主要作用是将高级语言的源代码翻译为计算机能够执行的目标代码，从而实现程序的运行。
2. 请列举并解释编译过程的各个阶段。
- 词法分析：将源代码划分为一个个词法单元，如变量、关键字等。
- 语法分析：根据语法规则，将词法单元组合为语法树，检查语法结构是否正确。
- 语义分析：对语法树进行语义检查，如类型匹配、作用域等。
- 中间代码生成：将语法树转化为中间代码表示形式，方便后续优化。
- 代码优化：对中间代码进行优化，提高程序执行效率。
- 目标代码生成：将优化后的中间代码转化为目标机器代码。
3. 请解释符号表在编译过程中的作用。
符号表是编译器在编译过程中用来管理变量、函数、类型等标识符的数据结构。
它的主要作用是记录标识符的相应属性，如类型、作用域等，以便在后续的语法、语义分析以及代码生成过程中进行查找、检查等操作。
4. 请简要解释LL(1)文法的定义和特点。
LL(1)文法是一种上下文无关文法，它具有以下特点：- 对于给定的非终结符，它的产生式右部的首符号不相同。
- 对于给定的产生式右部的首符号，它的产生式右部不相同。
- 通过向前查看一个符号，就能确定所选用的产生式。
5. 请简要解释词法分析器的作用和实现方式。
词法分析器的主要作用是将源代码分解为一个个词法单元，如变量名、关键字等。
它的实现方式一般采用有限自动机，通过定义正则表达式描述各个词法单元的模式，然后根据模式匹配的结果生成相应的词法单元。
答案仅为参考，请以实际考试为准。
编译原理符号表
编译原理符号表1. 引言编译原理是计算机科学领域中一个重要的研究方向，它研究的是将高级语言程序转化为机器语言的过程。
在编译器中，符号表是一种常用的数据结构，用于存储程序中的各种符号及其相关信息。
本文将深入探讨编译原理符号表的概念、作用、设计方法以及常见的符号表实现方式。
2. 符号表的概念和作用2.1 符号表的定义符号表是编译器中用于存储程序中各种符号信息的数据结构。
它一般由编译器自动生成和维护，用于支持语法分析、语义分析和代码生成等编译过程。
2.2 符号表的作用符号表在编译器的各个阶段都发挥着重要的作用：•语法分析阶段：符号表用于识别和存储各种变量、函数和类型的声明信息，以支持后续的语义分析过程。
•语义分析阶段：符号表用于检查变量和函数的引用是否合法，并记录其类型信息和作用域等属性，以支持类型检查和语义约束的验证。
•代码生成阶段：符号表用于存储中间代码和目标代码中的符号引用和符号定义的映射关系，以支持代码生成和目标代码优化等过程。
3. 符号表的设计方法3.1 符号表的数据结构符号表的数据结构通常由符号表项组成，每个符号表项用于存储一个符号及其相关信息。
常见的符号表项包括符号名称、符号类型、作用域、内存地址等。
3.2 符号表的组织方式符号表的组织方式可以有多种选择，常见的包括线性表、哈希表、树和图等。
选择合适的组织方式可以提高符号表的查询效率和插入删除的性能。
3.3 符号表的查询算法符号表的查询算法是指根据给定的符号名称，在符号表中进行查找并返回对应的符号表项。
常见的查询算法有线性搜索、二分搜索和哈希搜索等，选择合适的查询算法可以提高符号表的查询效率。
4. 常见的符号表实现方式4.1 线性表实现线性表实现是符号表最简单的一种实现方式，它可以使用数组或链表来存储符号表项。
线性表实现的优点是简单易懂，缺点是查询效率较低，随着符号表规模的增大，性能下降明显。
4.2 哈希表实现哈希表实现是一种常用的符号表实现方式，它通过哈希函数将符号名称映射到符号表项存储的位置。
编译原理第八章 符号表
8.3 名字的作用范围（Fortran）
• Fortran 局部、全局
• 执行时过程（函数）不
Name
Information
嵌套，局部区域只有一
···
局
个现行段；
···
部 • 编译时，尽管查填符号
表过程只限于局部，但
考虑到地址分配的全局
性，需将每个程序段符
号表保存在外存中，采
• 定长方式 • 间接方式 （1）名字的间接存储 （2）信息的间接存储
Name ● ●
Information
如何组织
方式
6 S A MP L E 3 S U M
Name
Information ● ●
数组信息表 维数 首地址 维1
内情向量表
··· ···
以数组为例 维n
如何组织
• 对于名称：把所有标识符都存放在一个 独立的字符串数组，主栏只放一个指示 器和一个整数（名字的长度）
var f, g: real; procedure B3(y:real) const b=5; procedure B4 … end B4 end B3
end B2 end B1
8.3 名字的作用范围 （Pascal）
top
（14）…
B4 （13）…
0
h （12）… 13
sp b （11）…
12
y （10）…
最近使用优先查找 （链头）
较难
中 排序整理 折半查找
二叉树
较难
中 构造排序树，查找时 依子树次序逼近。
杂凑(哈希
难
表）
高 杂凑函数： 名称于位置的映射 基于计算的查找。
数据结构的知识
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编译原理符号表的作用
介绍
编译原理中的符号表是一个重要的数据结构，用于存储程序中的标识符及其相关信息。
标识符可以是变量、常量、函数名等，在编译过程中需要进行词法和语义分析，符号表提供了一个地方来管理这些标识符，并为编译器的其他模块提供必要的信息。
作用
符号表在编译过程中起着关键作用，它具有以下几个主要作用。
1. 标识符的声明
符号表记录了程序中所有标识符的声明情况，包括标识符的类型、作用域等信息。
对于变量，符号表可以记录其数据类型和内存地址；对于函数，符号表可以记录其参数列表、返回值类型等。
编译器可以通过符号表查找标识符的声明信息，并根据需要进行语义检查和代码优化。
2. 标识符的引用和解析
编译过程中，标识符可能会被多次引用，符号表用于解析标识符的引用。
编译器可以根据符号表中的信息确定标识符的类型、作用域等，从而进行语义检查和类型推导。
如果编译器在符号表中找不到对应的标识符，就会报错或警告，提示可能存在的错误。
3. 作用域管理
符号表还可以用于管理标识符的作用域。
在程序中，不同的代码块可能定义了相同名称的标识符，符号表可以通过作用域信息来区分这些标识符。
当编译器遇到一个标识符时，它可以在符号表中查找该标识符的作用域，并根据作用域规则来解析标识符的含义。
4. 错误检测和提示
符号表还可以用于错误检测和提示。
编译器可以通过符号表判断标识符是否已经定义或声明，以及是否满足相应的语义规则。
如果标识符在符号表中已经存在多个定义，编译器可以发现这种错误，并给出相应的错误提示信息。
符号表的组织结构
为了高效地实现符号表的作用，通常采用哈希表或树形结构来组织符号表。
下面是一些常见的符号表组织结构。
1. 线性表
符号表可以使用线性表结构进行组织，例如数组、链表等。
线性表结构简单直观，适用于较小规模的符号表。
但对于大规模的符号表，线性表的查找效率较低。
2. 哈希表
哈希表是一种基于键值对存储的数据结构，可以快速地查找和插入数据。
符号表中的标识符可以作为哈希表的键，对应的信息可以作为值进行存储。
哈希表可以根据键的哈希值来快速定位到相应的存储位置，因此能够提高符号表的查找效率。
3. 树形结构
符号表还可以使用树形结构进行组织，例如二叉搜索树、平衡二叉树等。
树形结构可以保持符号表中的标识符有序，从而提高查找和插入的效率。
树形结构还可以支持范围查询和前缀匹配等高级操作。
符号表的实现
符号表的实现可以通过编程语言的数据结构和算法来完成，下面是一些常见的实现技术。
1. 哈希函数
在使用哈希表实现符号表时，需要选择一个合适的哈希函数来计算标识符的哈希值。
哈希函数应能够将不同的标识符映射到尽可能均匀的哈希值，以提高哈希表的性能。
2. 冲突解决
由于哈希表的存储位置是通过哈希值计算得到的，可能会出现不同标识符的哈希值相同的情况，称为哈希冲突。
常见的冲突解决方法包括拉链法、开放地址法等。
3. 作用域嵌套
在符号表中，标识符的作用域可能会嵌套，例如函数中定义的变量与全局变量同名。
在实现符号表时，需要考虑作用域的嵌套关系，并按照作用域规则进行查找和插入操作。
4. 错误处理
符号表的实现应该能够检测和处理错误情况，例如重复定义、未定义等。
在发现错误时，应该给出相应的错误提示，并提供调试信息，帮助开发人员排查错误。
符号表和编译器的关系
符号表是编译器的重要组成部分，编译器的其他模块需要借助符号表来实现语义分析、代码生成等功能。
下面是符号表在编译器中的具体应用。
1. 词法分析
词法分析阶段将源代码分解成一个个的词法单元，每个词法单元都由一个标识符和对应的词法类别组成。
词法分析器可以通过符号表来判断标识符是否已经声明过，在词法分析过程中可以将标识符的类型和作用域等信息存储到符号表中。
2. 语法分析
语法分析阶段将词法单元组成的序列转换成抽象语法树。
语法分析器可以通过符号表来判断标识符是否被声明和引用正确，在语法分析过程中可以检查标识符的类型是否匹配，并将标识符的声明和引用信息存储到符号表中。
3. 语义分析
语义分析阶段对抽象语法树进行语义检查和类型推导。
语义分析器可以通过符号表来获取标识符的声明和引用信息，并根据标识符的作用域和类型进行语义检查。
语义分析器还可以利用符号表来进行类型推导和类型转换等操作。
4. 代码生成
代码生成阶段根据语法分析和语义分析的结果生成目标代码。
代码生成器可以通过符号表来获取标识符的类型和作用域等信息，并根据需要分配内存地址。
在代码生成过程中，符号表还可以用于进行符号重命名和冲突解决。
总结
编译原理中的符号表是一个重要的数据结构，用于存储程序中的标识符及其相关信息。
符号表的主要作用包括标识符的声明、引用和解析、作用域管理以及错误检测和提示。
符号表可以使用线性表、哈希表或树形结构进行组织，并通过哈希函数、冲突解决、作用域嵌套和错误处理等技术来实现。
符号表是编译器的关键组成部分，与词法分析、语法分析、语义分析和代码生成等模块紧密相关。
通过合理地设计和实现符号表，可以提高编译器的性能和功能。