编译原理4符号表
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。
编译原理第4章 语法分析——自上而下分析
17
例3.4.1 假定有文法G(S): (1) S→xAy (2) A→**|*
分析输入串x*y(记为)。
x*y
S
IP x A y **
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例3.4.1 假定有文法G(S): (1) S→xAy (2) A→**|*
分析输入串x*y(记为)。
x*y
S
IP x A y **
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例3.4.1 假定有文法G(S): (1) S→xAy (2) A→**|*
(4.3)
虽没有直接左递归，但S、Q、R都是左递归的
SQcRbcSabc
一个文法消除左递归的条件
丌含以为右部的产生式
丌含回路
PP
30
例 文法G(S): S→Qc|c Q→Rb|b R→Sa|a
(4.3)
虽没有直接左递归，但S、Q、R都是左递归的
SQcRbcSabc
Q
Q
ⅹ
S
R
S→Qc|c Q→Rb|b R→Sa|a
35
例 考虑文法G(S)
S→Qc|c Q→Rb|b R→Sa|a
消除S的直接左递归后： S→abcS | bcS | cS S→abcS | Q→Sab |ab | b R→Sa|a
关于Q和R的觃则已是多余的，化简为：
S→abcS | bcS | cS
S→abcS |
(4.4)
36
注意，由于对非终结符排序的丌同，最 后所得的文法在形式上可能丌一样。但 丌难证明，它们都是等价的。
分析输入串x*y(记为)。
x*y
S
IP
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例3.4.1 假定有文法G(S): (1) S→xAy (2) A→**|*
分析输入串x*y(记为)。
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......}。
编译原理符号表的应用
编译原理符号表的应用1. 什么是编译原理符号表编译原理中的符号表是一种数据结构，用于记录程序中各个符号的相关信息，包括变量名、函数名、常量等。
在编译过程中，符号表起着重要的作用，可以进行词法分析、语法分析和语义分析等过程中的变量和函数的命名检查、重名检查以及类型检查等功能。
2. 符号表的组织结构符号表可以采用不同的组织结构，最常见的有线性表、散列表和树等。
下面列举了几种常见的符号表组织结构：•线性表：符号表可以通过数组或链表等数据结构来表示。
•散列表：采用散列函数对符号进行映射，能够快速地查找符号。
•树：符号表可以用二叉搜索树、AVL树或红黑树等数据结构来表示，支持快速的查找、插入和删除操作。
3. 符号表在编译过程中的应用符号表在编译过程中扮演着重要的角色，下面介绍了符号表在不同阶段的应用：3.1 词法分析阶段在词法分析阶段，编译器通过符号表来记录程序中出现的各个标识符的信息，包括变量名、函数名和常量等。
符号表可以用来进行标识符的重名检查，以及维护标识符的属性信息，比如变量的类型、作用域和内存地址等。
3.2 语法分析阶段在语法分析阶段，编译器需要判断语法是否正确，并生成语法树。
符号表在此阶段可以用来进行各种类型的语法检查，比如检查函数参数的类型、检查类型转换的合法性等。
符号表还可以用来维护函数的参数表和局部变量表等信息。
3.3 语义分析阶段在语义分析阶段，编译器需要对代码进行语义检查，包括类型检查、作用域检查等。
符号表是进行这些检查的重要依据，通过符号表可以判断变量是否被定义、变量的作用域和类型是否匹配等。
3.4 中间代码生成阶段在中间代码生成阶段，编译器需要将源代码转换成中间代码，符号表可以用来生成中间表示时的参考依据。
符号表可以用来维护中间变量的属性信息，并生成中间代码时进行类型转换的判断。
3.5 代码优化和目标代码生成阶段在代码优化和目标代码生成阶段，符号表可以用来进行变量的寄存器分配和内存分配等操作。
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。
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。
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符号表
符号表的作用: 用于纪录各种名字的信息, 并提供给编译各阶段使用. 例如: 当语法分析过程中,处理说明语句时,要把说明的名字及属 性登记到符号表中; 当分析执行语句时,要查找符号表,检查名字 是否说明,以及名字的属性值是什么? 当进行中间代码及目标代 码翻译时,要根据符号表中名字的属性值决定翻译为何种目标代 码. 本章介绍如何组织符号表以及符号表的基本操作.
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六 pascal 符号表的组织
pascal 是一种子程序结构的语言,允许嵌套定义子程序,并且 允许同一标识符在不同层次的子程序中代表不同的名字.这就引 出名字的作用域问题,编译时必须保证引用名字的正确性. 例如: program exam;
var i , j , k :integer;
procedure sub1; var i , j :real; begin .......... i ..........; .......... j ..........; .......... k .........; end;
11
12Biblioteka f(x)=f(x1)=23 f(y)=24 f(z)=25 当有冲突时采用链表把地址冲突的变量连接起来.
6
五 符号表的插入与查找算法
插入算法: (1) 计算 k=f(varname); (2) 把变量名及信息存入 Avail 所指的项; (3) 令Avail 项的指针:=hash[k]; hash[k]:=Avail; Avail:= Avail+1; 查找算法: (1) 计算 k=f(varname); (2) 令 p:=hash[k]; (3) 若 p=null 则无此变量名, 否则 沿着 p 链,用name 查找相同名字的项.
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例如:x,y,z,x1 是程序中说明的变量,编译扫描说明语句时依次把各 变量放入符号表. 假设 哈希函数由各变量名的首字母的位序决定, 则符号表如下: 符号表 hash 表 0 null 1 2 3 4 名字 x y z x1 剩余空间 信息 指针 null
23 24 25
4 2 3
avail
null null 1
begin .......... i ..........; .......... j ..........; .......... k .........; end.
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一个名字只作用于定义他的子程序范围内;编译时,一个子程序 扫描完后,该子程序定义的名字就不会对其它子程序有影响.因此, pascal 符号标组织成下页形式: 符号名表中的每一项包括: ( 符号名,子程序编号,冲突链,信息指针) ( symname,subno, clink ,inflink) 1> 符号表插入 当扫描到说明的变量symi时,采取如下方式填如符号表: (1) 把symi 填如 avail 处; (2) 令 h=f(symi),symtable[avail].clink:=hash[h]; hash[h]:=avail;avail:=avail+1 (3) 把相应信息,子程序编号,名字填入相应位置; 这种方式,使得最内层的名字总是出现在冲突链的首部.
1
示例: program exp; var:x,y,z:real; begin read(x,y,z); if x>y then m:=x else m:=y; if z>m then m:=z; end.
2
一 符号表的内容
符号表由符号名及相关信息组成. 信息包括 : 符号种属(简单名字,数组名,纪录名,子程序名); 符号类型; 符号地址; 符号长度; 形参标志; 其它信息.
3
二 符号表分类
名字有多类,所含信息差异较大,为便于组织与使用,一般把符 号表分为如下几类分别进行管理: 常量表;标号表;变量表;过程名表等.
三 符号表的基本操作
1>查找 2>插入 3>访问 4>修改 5>删除 这些操作在数据结构中已经详细介绍过,这里就不再赘述.
4
四 符号表的组织
为了提高查填速度,符号表一般组织成哈希表.这里介绍一种 经过变异后的哈希表,基本结构如下: 名字 信息 指针 哈希映射 1 0 2 3 i avail 剩余空间 N-1 哈希表分成两个部分:映射空间,符号空间. 映射函数 f (key) 的值域为: 0.. N -1. 映射空间中的内容为指针, 指向符号在符号空间的位置.
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子程序名表 s1 s2 pb pe avail
符号名表 symtable s1 的名字 s2 的名字
信息表 活 区
s3
hash 表 0 end
f(symi)
n-1
s3的名字
死 区
10
2> 名字的引用 (1) 计算 h:=f(symi),若 hash[h]=Nil, 表示 symi 未说明; (2) 否则,沿冲突链从头至尾(即从内层到外层)逐一比较冲突 链上的符号,返回信息表相应位置. 3> 移入死区 当一个子程序扫描结束,把相应子程序的符号名从活区移入 死区,并从冲突链中删除这些名字.