《编译原理》第10章符号表
编译原理课程设计符号表
编译原理课程设计符号表一、教学目标本节课的教学目标是使学生掌握编译原理中的符号表概念及其在编译过程中的作用。
通过本节课的学习，学生应能理解符号表的定义、功能和基本操作，掌握如何使用符号表进行变量、函数等标识符的管理。
1.了解符号表的概念及其在编译过程中的作用。
2.掌握符号表的基本操作，包括插入、查找和删除。
3.理解符号表在程序语言中的重要性。
4.能够使用符号表管理程序中的标识符。
5.能够分析程序中的标识符使用情况，并生成相应的符号表。
情感态度价值观目标：1.培养学生对编译原理的兴趣，提高学生对编程语言的理解。
2.培养学生团队协作、自主探究的学习态度。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括符号表的定义、功能、基本操作及其在编译过程中的应用。
具体包括以下几个部分：1.符号表的定义与功能：介绍符号表的概念，解释其在编译过程中的作用，如变量、函数的管理等。
2.符号表的基本操作：讲解符号表的插入、查找和删除等基本操作，并通过实例进行演示。
3.符号表在程序语言中的应用：分析符号表在编程语言中的重要性，举例说明其应用场景。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本节课将采用多种教学方法相结合的方式进行教学，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
1.讲授法：用于讲解符号表的基本概念、原理和操作。
2.讨论法：学生针对符号表的应用场景进行讨论，促进学生思考。
3.案例分析法：通过分析具体编程语言中的符号表实例，使学生更好地理解符号表的作用。
4.实验法：安排学生在实验环节实际操作符号表，巩固所学知识。
四、教学资源本节课所需的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备等。
具体如下：1.教材：选用《编译原理》教材，为学生提供理论知识的学习。
2.参考书：推荐学生阅读《编译原理教程》等参考书，丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料：制作PPT、动画等多媒体资料，帮助学生形象地理解符号表的概念和操作。
4.实验设备：提供计算机等实验设备，让学生在实验环节实际操作符号表。
编译原理符号表的代码实现
编译原理符号表的代码实现//----------------------------符号表---------------------------------------//预定义struct snode;struct stable;//符号表结点struct snode{string text; //符号名称string type; //符号类型union {int ival;double rval;}value; //值------------int offset; //偏移量snode *nextn; //指向下⼀个节点stable *header; //指向下属符号表的表头};//符号表表头struct stable{stable *previous; //指向先前创建的符号表表头snode *firstnode; //指向第⼀个结点stable *ifnoelements;//如果此表为空，则⽤它指向下⼀个表头};//当前表头stable *currtab;//建⽴新表，返回表头指针//参数：当前的节点的表头stable *mktable(stable *previous){stable *newtable =new stable;newtable->previous=previous;newtable->ifnoelements=0;newtable->firstnode=0;if(previous->firstnode==0){previous->ifnoelements=newtable;}else{snode* ininode=previous->firstnode;while(ininode->nextn!=0){ininode=ininode->nextn;}ininode->header=newtable;}currtab=newtable;return newtable;}//在node指向的符号表中为text建⽴⼀个新表项，返回新建⽴的结点//参数：node为当前的节点的表头，text名称，type类型，offset偏移snode *enter(stable *table,string text,string type,int offset,double value){//创建节点snode *newnode = new snode;newnode->text=text;newnode->type=type;newnode->offset=offset;newnode->nextn=0;newnode->header=0;if(type=="int"){newnode->value.ival=value;else if(type=="real"){newnode->value.rval=value;}//判断此表是否⽆元素if(currtab->firstnode==0){currtab->firstnode=newnode;currtab->ifnoelements=0;}else{snode* addnode=currtab->firstnode;while(addnode->nextn!=0){addnode=addnode->nextn;}addnode->nextn=newnode;}return newnode;}//初始化符号表，返回表头节点void inittab(){stable *initable = new stable;initable->firstnode=0;initable->previous=0;initable->ifnoelements=0;currtab=initable;}//查找指针，表⽰结果snode *searchresult;//查找变量，返回指向该变量的指针//查找变量，返回指向该变量的指针snode* search(string name){//检查表是否空bool isempty=true;stable* checktab=currtab;if(checktab->firstnode!=0){isempty=false;}while(checktab->previous!=0){if(checktab->firstnode!=0){isempty=false;}checktab=checktab->previous;}if(checktab->firstnode!=0){isempty=false;}if(isempty){return 0;}snode* lastnode;if(currtab->firstnode==0){//移到⾮空的表头stable* notnullhead=currtab;while(notnullhead->firstnode==0){notnullhead=notnullhead->previous;}snode* tmpnode=notnullhead->firstnode; //移到最后的元素while(tmpnode->nextn!=0)tmpnode=tmpnode->nextn;}lastnode=tmpnode;}else{lastnode=currtab->firstnode;while(lastnode->nextn!=0){lastnode=lastnode->nextn;}}//移到表头stable* fronttab=currtab;while(fronttab->previous!=0){fronttab=fronttab->previous; }snode* nownode=0;while(nownode!=lastnode){while(fronttab->ifnoelements!=0) {fronttab=fronttab->ifnoelements; }nownode=fronttab->firstnode; while(nownode->nextn!=0){if(nownode->text==name){searchresult=nownode;return searchresult;}nownode=nownode->nextn;}if(nownode->text==name){searchresult=nownode;return searchresult;}fronttab=nownode->header; }if(nownode->text==name){searchresult=nownode;return searchresult;}return 0;}//消毁符号表void delNode(){//more codes here......}。
编译原理符号表的作用
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。
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。
C++编译器符号表有哪些内容？
#define CONSTANT_Methodref 10
#define CONSTANT_InterfaceMethodref 11
#define CONSTANT_String 8
#define CONSTANT_Integer 3
cp_info **constant_pool; // 常数表，又称变长符号表，
u2 access_flags; // Class的声明中使用的修饰符掩码，
u2 this_class; // 常数表索引，索引内保存类名或接口名，
如果文中有任何错误的地方，拜托你一定要指点我，谢谢了！
符号表存储的内容有哪些？从编译器来看，符号表与编译的各个阶段都有交互，符号表的内容也会在编译器的不同阶段包含不同的内容【一般来讲，在词法分析，语法分析阶段编译器都是填充符号表，在语义分析阶段更多得操作是从符号表中查询数据，当然还有时节点的各种属性（类型，作用域，分配空间大小，（函数）的参数类型）等。对符号表的具体使用方法每个编译器都不同。
field_info **fields是类域数据的指针数组，指针数组个数为fields_count，结构体field_info定义如下：
struct field_info
{
u2 access_flags; //域修饰符掩码
u2 name_index; //域名在常数表内的索引
#define ACC_NATIVE 0x0100
#define ACC_INTERFACE 0x0200
#define ACC_ABSTRACT 0x0400
#define ACC_STRICT 0x0800
u2 super_class; // 常数表索引，索引内保存父类名，
编译原理之符号表
单表结构的组织管理
• 其基本思想是，所有分程序中定义的标识符都 集中在单张符号表中。为了实现分程序构造中 标识符的作用域和可视性规则的要求,在符号表 中可设立一个属性域用来登录符号所在分程序 的层次
• 进入分程序时，层次要增加一层.在退出一个分 程序时，层次降低一层，且需要把符号表中， 所有在退出的分程序中登录的符号项清除。
折中方式组织的符号表
2020/12/4
9.3.2 符号表项的排列
• 符号表作为一个多元组，表中元组的排列组织是构 造符号表的重要成分。
• 在编译程序的整个工作过程中，符号表被频繁地用 来建立表项，查找表项，填充和引用表项的属性。
• 因此表项的排列组织对该系统运行的效率起着十分 重要的作用。
• 在编译程序中，符号表项的组织传统上采用三种构 造方法。即线性法，二分法及散列法。
{ ... float i; ..........(3) ... { ... .............(4) int i[5]; ..........(5) ... { ... ................(6) int i; .....(7) ... } ...i .....................(8) } ...i .......................(9)
931符号表的总体组织第一类符号属性1属性2属性3第二类符号属性1属性2属性4第三类符号属性2属性5属性6符号属性值1属性值2属性值3第一类符号之符号表符号属性值1属性值2属性值4第二类符号之符号表符号属性值2属性值5属性值6第三类符号之符号表按属性分类组织的符号表符号属性值1属性值2属性值3属性值4属性值5属性值6单一组织的符号表符号属性值1属性值2属性值3属性值4符号属性值2属性值5属性值6第一二类符号之符号表第三类符号之符号表折中方式组织的符号表符号表作为一个多元组表中元组的排列组织是构造符号表的重要成分
《编译原理符号表》PPT课件
精选课件ppt
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符号表的总体组织
属性3栏与属性4栏冗余，可将其合并；
增加了符号表管理和运行的复杂性，但减少了空间开销；
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符号表的总体组织
总结：
为便于符号表的组织管理，每张符号表的表长通常为定 长是合理的；
每张符号表可以看作是一个多元组，每个元组由若干属 性组成，元组之间有相同的成员个数和一致的排列；
下推链域的组织
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等长属性值域组织
可以取相应的数据类型表达属性值
符号布尔性质的属性域
defined 1(true) 表示已定义
defined 0(false) 表示未定义
表示符号的基本数据类型
Data-type 3个bit位（整型值）
Char
0 0 0 (0)
short
散列组织
对符号进行某种函数操作（杂凑函数）所得的函数值确 定它在符号表的位置；
Vhash = fhash（符号代码值）
改进：Lhash = mod（Vhash，N） ……….. …a…… ……..b.. …..a….. ……..d.. …c……. ……b….
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符号表项的排列
▪ 函数外表示文件可视性，函数内表示所在函数可视；
动态存储区：生命周期是定义该变量的局部范围；
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标识符符号的属性(信息）
具体位置：
按该变量在存储区类分别依出现先后的次序排列下 相对该存储区表头的相对位移量来表示的；
… Int a; …. float b; … Struct cc{
元组之间的区分由表项中“符号”一栏区分；
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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。
编译原理符号表
确定符号表的组织方式，一般应包括名字栏和信息栏，其中名字栏作为关键字。
要考虑能够存储有关名字的信息，并可以高效地完成如下操作：1.查找：根据给定的名字，在符号表中查找其信息。
如果该名字在符号表中不测试范例：procedure test; var b,c,i:integer;begin b:=1; if a>b thenc:=a+b elsec:=a-b;for i:=0 to 3dobeginc:=i;end;end;符号表的结构#include<stdio.h>#include<string.h>#include<ctype.h>#include<stdlib.h>struct{ int m;char name[20]; char inf[20];}co[999]; int num;include 称为文件包含命令，其意义是把尖括号""或引号<>内指定的文件包含到本程序中，成为本程序的一部分。
被包含的文件通常是由系统提供的，其扩展名为.h 而stdio为standard input output的缩写，意为“标准输入输出” .。
#include<string,h>这是C语言/C++中的字符串处理函数的头文件。
#include <ctype.h>是用作字符处理的，#include <stdlib.h>是用于定义杂项函数及内存分配函数，最后是一个结构函数，分别定义了符号名，信息，个数等变量。
符号显示在C-Free中用了void display()，将已经输入进系统的符号全部都显示出来 3. 符号查找本符号表系统中用void find() ，并通过for循环将所要查找的符号及其信息全都显示出来。
如果查找的字符存在，则在显示之前，运用system(“cls”)进行了清屏，把之前屏幕上所显示的内容全部清除，同时，在显示完成以后，又用了if 语句判断是否要删除此符号及其信息。
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编译原理武汉大学计算机学院
编译原理课程组
第10章符号表
◆符号表的作用
◆符号表的内容
◆符号表的组织
◆栈式符号表
10.1 概述
1．符号表的作用
符号表在整个编译期间的作用主要有两条：一是辅助语义的(即上下文有关的)正确性检查；二是辅助代码生成。
2．符号表的生存期
符号表的建立可以开始于词法分析阶段，也可以放到语法语义阶段，但符号表的使用，有时会延续到目标代码的运行阶段(如运行时刻为了诊断的需要，数组下标地址计算的需要等)。
10.2 符号表的内容
◆标识符的名字
◆与标识符有关的信息
不同的标识符在符号表中具有不同的信息。
ⅰ.数组——信息向量表(内情向量表)
ⅱ.记录——域紧接着相应的记录变量名字相继存放
ⅲ.过程或函数——参数的个数、类型、次序、是否允许递归等。
10.2 符号表的内容
①类型信息
包括种类(常量、变量、数组、标号、函数或过程等)与属性(整型、实型、字符型、布尔型等)。
②地址码
ⅰ. 简单变量或常量——一般是在数据区中的绝对或相对地址
ⅱ. 数组——在数据区中的首地址
ⅲ. 过程或函数——过程或函数的分程序入口地址
③层次信息——标识符所属分程序(过程)的静态层次
④行号信息——标识符在源程序中的行号，包括说明行与引用行。
10.3 符号表的结构与组织
1．符号表的结构
线性符号表、树结构、散列表或桶等。
2．符号表的组织
符号表的条目一般由两部分组成，即名字栏与信息栏。
通常，条目用连续的存储字构成的记录来实现。
为保持符号表条目记录的统一，往往把与名字相关联的构造类型等信息保存在符号表的某处(如数组的信息向量表等)，而把相应的指针或序号放在记录内。
10.3 符号表的结构与组织
3．符号表的操作
大量的查找、填表与删除等操作。
10.4 栈式符号表——PASCAL符号表的设计
PASCAL按照最近嵌套作用域原则，一个名字的作用域是那个包含了这个名字的说明的最小过程或函数。
PASCAL的过程是嵌套的，内层可以引用外层过程中说明的名字。
1．语言的特点
10.4 栈式符号表——PASCAL符号表的设计
2．符号表的设计
符号表设计为栈符号表，新的名字总是从栈顶填入。
每当进入一层过程时，为该过程建立一张子符号表，在退出此过程时，则删除相应的子符号表，使现行符号表与进入此过程前的内容保持一致。
由于过程是嵌套的，所以，子符号表也是嵌套的，并按序生成。
这样，不同层次的同名标识符不会导致混乱。
查找操作从符号表的栈顶往底部查(保证先查最近出现的名字)。
10.4 栈式符号表——PASCAL符号表的设计
3．举例
PROGRAM main；PROCEDURE P(x:real)；f:real；01
下节内容
代码优化。