北航编译原理课件 12.编译程序生成方法和工具
合集下载
北京航空大学本科编译原理课件
123是汇编程序、编译程序以及各种变换程序的总称。
4567891011121314151617181920一遍扫描即可完成整个编译工作的称为一遍扫描编译程序 其结构为： S.P.取单词 返回单词 词法分析 整理目标程序 停机 语法分析 语法成分 返回分析结果 语义分析生成 目标程序O.P.北京航空航天大学计算机学院21三、前端和后端 根据编译程序各部分功能，将编译程序分成前端和后端。
前端：通常将与源程序有关的编译部分称为前端。
词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成、 代码优化 -------分析部分 特点：与源语言有关后端：与目标机有关的部分称为后端。
目标程序生成（与目标机有关的优化） -------综合部分 特点：与目标机有关北京航空航天大学计算机学院 22四、 编译程序的前后处理器源程序：多文件、宏定义和宏替换（调用），包含文件 目标程序：一般为汇编程序或可重定位的机器代码框架源程序 预处理器 源程序 编译程序 目标程序（汇编） 汇编程序 可运行的机器代码 可重定位机器码 （Obj文件）北京航空航天大学计算机学院 23可重定位机器码 （文件组） 连接编辑 可执行文件 加载器 库目标、可重 定位目标文件1.4 编译技术的应用[ 语法制导的结构化编辑器 [ 程序格式化工具 [ 软件分析与测试工具 [ 程序理解工具 [ 高级语言的翻译工具 [ 等等北京航空航天大学计算机学院24。
《编译原理》课件
代码生成
编译器可以将高级语言编写的源代码转换成机器语言或低级语言，以便在特定的硬件平台上运行。编 译器还可以生成可执行文件或动态链接库等二进制文件。
编译器在人工智能领域的应用
机器学习编译器
机器学习编译器可以将机器学习模型转换成可执行代码，以便在嵌入式设备或边缘计算 设备上运行。这种编译器可以优化模型的计算性能和内存占用，提高模型的运行效率。
3
缺点
对于某些复杂文法，可能导致大量的无用推导和 状态爆炸。
自底向上的语法分析
分析步骤
从输入符号序列的最后一个符号开始，逐步向上构建语法树，直 到找到与文法中的某个产生式右部匹配的符号串。
优点
可以充分利用已知信息，避免不必要的推导和状态爆炸。
缺点
对于某些复杂文法，可能导致大量的无用归约和状态爆炸。
04
中间代码生成
中间代码生成的定义和任务
定义
中间代码生成是编译器的一个阶段，将源代码转换成中间代码的过程。
任务
将源代码转换成一种中间表示形式，以便进行后续的优化和目标代码生成。
三地址代码的生成
01
三地址代码是一种中间代码形 式，由一系列的三元式组成。
02
三元式的形式为(op, arg1, arg2)，表示执行一个操作(op) 并产生一个结果，操作数arg1 和arg2来自寄存器、常数或之 前的计算结果。
语义分析
检查AST是否有语义错误，如类型错 误、未定义的变量等。
中间代码生成
将AST转换为中间代码，通常是三地 址代码。
代码优化
对中间代码进行优化，提高执行效 率。
代码生成
将中间代码转换为机器语言代码， 能够在特定硬件上执行。
编译器的分类
编译器可以将高级语言编写的源代码转换成机器语言或低级语言，以便在特定的硬件平台上运行。编 译器还可以生成可执行文件或动态链接库等二进制文件。
编译器在人工智能领域的应用
机器学习编译器
机器学习编译器可以将机器学习模型转换成可执行代码，以便在嵌入式设备或边缘计算 设备上运行。这种编译器可以优化模型的计算性能和内存占用，提高模型的运行效率。
3
缺点
对于某些复杂文法，可能导致大量的无用推导和 状态爆炸。
自底向上的语法分析
分析步骤
从输入符号序列的最后一个符号开始，逐步向上构建语法树，直 到找到与文法中的某个产生式右部匹配的符号串。
优点
可以充分利用已知信息，避免不必要的推导和状态爆炸。
缺点
对于某些复杂文法，可能导致大量的无用归约和状态爆炸。
04
中间代码生成
中间代码生成的定义和任务
定义
中间代码生成是编译器的一个阶段，将源代码转换成中间代码的过程。
任务
将源代码转换成一种中间表示形式，以便进行后续的优化和目标代码生成。
三地址代码的生成
01
三地址代码是一种中间代码形 式，由一系列的三元式组成。
02
三元式的形式为(op, arg1, arg2)，表示执行一个操作(op) 并产生一个结果，操作数arg1 和arg2来自寄存器、常数或之 前的计算结果。
语义分析
检查AST是否有语义错误，如类型错 误、未定义的变量等。
中间代码生成
将AST转换为中间代码，通常是三地 址代码。
代码优化
对中间代码进行优化，提高执行效 率。
代码生成
将中间代码转换为机器语言代码， 能够在特定硬件上执行。
编译器的分类
电子教案-第16章-编译程序生成方法和工具
北京航空航天大学计算机学院
L.Ao
L.Ao ……. (L1+L2).Ao
L1.Ao
滚雪球式
用自展方式进行编译，可提高生产率。因核心语言小，可用汇 编实现。其余部分高级语言编写。比全用低级语言效率高。
北京航空航天大学计算机学院
16.4 编译程序的移植
移植：将某台机上的成熟软件移植到另一台机器上，也就是将 宿主机上的软件移植到目标机上。 具有自编译性的高级语言来书写程序，则移植是方便的。
f
L2 L2
Ao Ao
Ao
Ao
北京航空航天大学计算机学院
2.自编译性不是绝对的，只是强弱不同
数据类型丰富的语言 控制结构丰富的语言
自编译性强
数据类型：除一般的外还有字符串类型，数组，结构，枚举，指 针等类型。
控制结构：应适于进行多分支的程序设计，如有CASE语句等 FORTRAN , ALGOL——自编译性差 PASCAL , C , ADA，C＋＋，JAVA——自编译性强
北京航空航天大学计算机学院
16.2 自编译性
自编译性：如果一个高级语言能用来书写自己的编译程序，则该 语言具有自编译性，并称该语言为自编译语言。
两点说明： 1. 通常用自编译语言除可编写本语言的编译程序以外，也可用
来编写别的语言的编译程序。 ∴如果某台机器上已配备有某种自编译语言，则可利用这种 语言为本台机器配置其它的高级语言。
Ao
Ao语言描述 的交叉编译器
Ao
I.Ao
可以设想，只要在某台机器上为某目标机配置一个L语言的 交叉编译程序，就能将宿主机上的L语言所写的所有软件移植到 其他目标机上。
采用软件移植的办法来开发软件，可提高软件生产率，并提 高软件的可靠性。由于上述优点，所以软件的可移植性是软件开 发所追求的目标之一。
教学课件 编译原理
英语句子
sentence –> <subject> <verb-phrase> <object> subject –> This | Computers | I verb-phrase –> <adverb> <verb> | <verb> adverb –> never verb –> is | run | am | tell object –> the <noun> | a <noun> | <noun> noun –> university | world | cheese | lies
编译原理
第一章 编译程序概论
• 编译程序的概念 • 编译过程概述 • 编译程序的结构 • 编译阶段的组合 • 编译程序生成
第一章 编译程序概论
§1．1 编译程序概念
➢ 编译程序（Compiler）：把某一种语言程序(源语 言程序)转换成另外一种语言程序（目标语言程 序），而后者与前者在逻辑上是等价的。
语用 --表示在各个记号所出现的行为中，它 们的来源、使用和影响。
每种语言具有两个可识别的特性，即语言的 形式和该形式相关联的意义。
语言的实例若在语法上是正确的，其相关 联的意义可以从两个观点来看，其一是该句子 的创立者所想要表示的意义，另一是接收者所 检验到的意义。这两个意义并非总是一样的， 前者称为语言的语义，后者是其语用意义。幽 默、双关语和谜语就是利用这两方面意义间的 差异。
那么得到：〈主语〉〈谓语〉 〈代词〉〈谓语〉，
重复做下去，
句子：“我是大学生”的全部动作过程是：
〈句子〉 〈主语〉〈谓语 〈代词〉〈谓语〉
编译原理课件
3.6 本章小结
程序设计语言与文法 1. 上下文无关文法CFG = (N, T, P, S) 2. 文法分类：0型、1型、2型和3型
有关推导的基本概念 1. 产生语言的基本方法－推导：句子与句型、直接推导与 推导、最左推导与左句型 2. 分析树与语法树 ➢ 分析树记录推导过程并反映语言结构 ➢ 语法树仅反映语言结构而忽略推导过程，树中没有 非终结符 3. 二义性与二义性的消除
1
3.6 本章小结
自上而下分析 1. 分析方法：用推导的方法从上到下构造分析树，谋求与 输入序列的匹配，是一种试探的方法； 2. 对文法的要求：为避免回朔与无穷递归，要求文法没有 公共左因和左递归； 3. 递归下降子程序：每个非终结符是一个子程序 4. 预测分析 工作模式 预测分析表的构造： FIRST集合与FOLLOW集合 5. LL(1)文法及其判别方法
析器所需的文法；
② YACC提供什么样的机制支持语义动作的嵌入，如何运用 这些机制进行语义处理，如算术表达式值的计算、构造所 分析句子的语法树等。
产生式集
YACC 识别活前缀的 DFA
语法分析器
4
③ SLR分析器的构造
识别活前缀的DFA：LR(0)项目、项目集、项目 集族、子集法
识别活前缀：有效项目、可移进项、可规约项、
冲突
④ SLR文法：简单向前看一个终结符
3
3.6 本章小结
4. 基于LR分析的语法分析器生成器简介 利用YACC设计语法分析器，关键也是了解和掌握两点： ① YACC提供什么形式的产生式，如何运用它们设计语法分
2
自下而上分析
1. 分析方法：用归约的方法从叶子到根构造分析树，谋求 对输入序列的匹配
2. 基本概念：短语、直接短语、句柄、规约、规范规约、 剪句柄
程序设计语言与文法 1. 上下文无关文法CFG = (N, T, P, S) 2. 文法分类：0型、1型、2型和3型
有关推导的基本概念 1. 产生语言的基本方法－推导：句子与句型、直接推导与 推导、最左推导与左句型 2. 分析树与语法树 ➢ 分析树记录推导过程并反映语言结构 ➢ 语法树仅反映语言结构而忽略推导过程，树中没有 非终结符 3. 二义性与二义性的消除
1
3.6 本章小结
自上而下分析 1. 分析方法：用推导的方法从上到下构造分析树，谋求与 输入序列的匹配，是一种试探的方法； 2. 对文法的要求：为避免回朔与无穷递归，要求文法没有 公共左因和左递归； 3. 递归下降子程序：每个非终结符是一个子程序 4. 预测分析 工作模式 预测分析表的构造： FIRST集合与FOLLOW集合 5. LL(1)文法及其判别方法
析器所需的文法；
② YACC提供什么样的机制支持语义动作的嵌入，如何运用 这些机制进行语义处理，如算术表达式值的计算、构造所 分析句子的语法树等。
产生式集
YACC 识别活前缀的 DFA
语法分析器
4
③ SLR分析器的构造
识别活前缀的DFA：LR(0)项目、项目集、项目 集族、子集法
识别活前缀：有效项目、可移进项、可规约项、
冲突
④ SLR文法：简单向前看一个终结符
3
3.6 本章小结
4. 基于LR分析的语法分析器生成器简介 利用YACC设计语法分析器，关键也是了解和掌握两点： ① YACC提供什么形式的产生式，如何运用它们设计语法分
2
自下而上分析
1. 分析方法：用归约的方法从叶子到根构造分析树，谋求 对输入序列的匹配
2. 基本概念：短语、直接短语、句柄、规约、规范规约、 剪句柄
《编译原理》课件
了解中间代码生成的概念和它在编译过程中的角色。 学习四元式和三地址码的表示和生成方式，以及中间代码优化的技巧。
六、代码生成
了解目标机器的指令系统和存储结构，以及它们对代码生成的影响。 学习寄存器分配和目标代码生成的基本原理和方法。
七、附录
参考文献提供了进一步学习编译原理的资源。 课程总结将回顾课程中学到的重要知识，并概述关键概念和技术。 问题解答将回答学生在课程学习中提出的问题。 课程评价将收集学生对课程的反馈和评价，以便对将来的课程进行改进。
《编译原理》PPT课件
编译原理PPT课件将带您深入了解编译原理的重要概念和技术。这个课程介绍 了编译原理的意义以及编译过程的概述。
一、引言
课程介绍编译原理的重要性，让您理解为什么编译原理对于软件开发非常关 键。 编译过程的概述将带您了解传统的编译过程中涉及的各个阶段和任务。
二、词法分析
词法分析是编译过程中的第一步，了解词法分析的作用以及它在编译器中的 实现。 掌握正则表达式和有限自动机的概念，这些是实现词法分骤，理解它的作用和不同的语法分析方法。 学习上下文无关文法以及LL(1)语法分析器和LR(1)语法分析器的实现原理。
四、语义分析
语义分析是编译过程中的重要一环，了解它的作用和涉及的任务。 学习语义动作、符号表管理和类型检查，以及如何进行语法制导翻译。
五、中间代码生成
六、代码生成
了解目标机器的指令系统和存储结构，以及它们对代码生成的影响。 学习寄存器分配和目标代码生成的基本原理和方法。
七、附录
参考文献提供了进一步学习编译原理的资源。 课程总结将回顾课程中学到的重要知识，并概述关键概念和技术。 问题解答将回答学生在课程学习中提出的问题。 课程评价将收集学生对课程的反馈和评价，以便对将来的课程进行改进。
《编译原理》PPT课件
编译原理PPT课件将带您深入了解编译原理的重要概念和技术。这个课程介绍 了编译原理的意义以及编译过程的概述。
一、引言
课程介绍编译原理的重要性，让您理解为什么编译原理对于软件开发非常关 键。 编译过程的概述将带您了解传统的编译过程中涉及的各个阶段和任务。
二、词法分析
词法分析是编译过程中的第一步，了解词法分析的作用以及它在编译器中的 实现。 掌握正则表达式和有限自动机的概念，这些是实现词法分骤，理解它的作用和不同的语法分析方法。 学习上下文无关文法以及LL(1)语法分析器和LR(1)语法分析器的实现原理。
四、语义分析
语义分析是编译过程中的重要一环，了解它的作用和涉及的任务。 学习语义动作、符号表管理和类型检查，以及如何进行语法制导翻译。
五、中间代码生成
编译技术-第16章-编译程序生成方法和工具
滚雪球式
用自展方式进行编译，可提高生产率。因核心语言小，可用汇编实现。其余部分高级 语言编写。比全用低级语言效率高。
16.4 编译程序的移植
移植：将某台机上的成熟软件移植到另一台机器上，也就是将宿主机上的软件移植到 目标机上。 具有自编译性的高级语言来书写程序，则移植是方便的。
移植
宿主机A
L. L
例：A机上有自编译语言L1的编译程序 L1 . AO L1——语言L1的编译程序 AO——以A机的机器指令形式给出 利用语言L1可为A机生成语言L2的编译程序
L2. L1 L1源程序 L2源程序
L1.AO A机
L2.AO A机
L2.AO L2可执行的编译程序
L2目标程序 可在A机上运行
源语 言
目标语 言
.y 文件 （BNF表示的语 法描述可插入语 义动作）
16.3 自展
利用高级语言的自编译性，还可以通过自展方式生成语言的编译程序。 设L为自编译语言，自展生成
L. Ao（A机目标形式的语言L的编译器，可在A机上运行）
步骤：1.首先，将语言划分为N个部分： L = L1+ L2+…+ Ln L1 ——核心部分 L2～ Ln——扩充部分
2.先用A机上的汇编编写L1的编译程序，L1.Aa
自编译性强
数据类型：除一般的外还有字符串类型，数组，结构，枚举，指 针等类型。
控制结构：应适于进行多分支的程序设计，如有CASE语句等 FORTRAN , ALGOL——自编译性差 PASCAL , C , ADA，C＋＋，JAVA——自编译性强
实践示例：用PASCAL语言编写一个简单的编译程序，就是利用 PASCAL的自编译性。
16.5 编译程序的自动生成
编译原理 第十二章 代码生成
第十二章代码生成课前索引【课前思考】在第2章PL/0语言编译程序的实现中，产生的目标代码是一种与机器无关的假想栈式计算机器汇编语言类PCODE,它的执行需要用具体机器配置的语言编写一个解释程序。
本章将介绍的代码生成是把某种高级程序设计语言经过语法语义分析或优化后的中间代码作为输入，将其转换成特定机器的机器语言或汇编语言作为输出，这样的转换程序称为代码生成器，因此，代码生成器的构造与输入的中间代码形式和输出的目标代码的机器结构密切相关。
本章将主要介绍生成具体机器汇编语言为目标代码时需要考虑的一些共同问题和中间语言的选择考虑。
建议学员考虑如何把PL/0语言编译程序的目标代码类PCODE翻译成你所熟悉的具体机器的汇编语言,作为学习代码生成的预习思考。
【学习目标】本章将介绍以具体计算机指令作为目标代码的代码生成器的设计，以一个计算机模型为例介绍一个简单的代码生成器需要考虑的问题，在代码生成时要考虑充分利用寄存器，以减少对内存的存取次数以提高目标程序运行速度，为此，本章将给出寄存器分配的原则，并使用待用信息链表法的代码生成算法，最后给出中间语言的选择需要考虑的问题。
【学习指南】由于代码生成的目标代码与具体计算机的结构有关，如指令格式、字长及寄存器的个数和种类，并与指令的语义和所用操作系统等都密切相关，因此实现非常困难。
通过本章学习，仅为学员初步了解一个高级程序设计语言编译程序目标代码生成需要考虑的问题和解决这些问题的基本原则和方法，为今后应用打下初步基础。
要想真正掌握代码生成技术的细节，最好的方法是实现一个代码生成器，建议学员学习本章后，用第2章PL/0语言的中间代码类PCODE为输入，选择一个自己熟悉的汇编语言为输出，编写一个代码生成器。
【难重点】重点：衡量目标代码的质量主要从占用空间和执行效率两方面考虑，而寄存器的合理分配对解决这两方面的问题起着重要的作用，因此要求学员了解寄存器的分配原则很重要，一个要求执行效率高的编译器对寄存器的分配可能要进行优化。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
∴交叉编译器： 交叉编译器：
机上的L语言所写的能生成 机目标代码的语言L的编译程序 用A机上的 语言所写的能生成 机目标代码的语言 的编译程序。 机上的 语言所写的能生成B机目标代码的语言 的编译程序。
北京航空航天大学计算机学院
12
3. 第一次编译
在宿主机A上用 的编译程序进行编译， 将I.L在宿主机 上用 的编译程序进行编译，生成能在宿主机 上 在宿主机 上用L的编译程序进行编译 生成能在宿主机A上 运行的语言L的交叉编译器 它能生成目标机B的代码 的交叉编译器， 的代码。 运行的语言 的交叉编译器，它能生成目标机 的代码。
北京航空航天大学计算机学院
19
用yacc建立翻译程序 建立翻译程序
yacc源程序：translate.y 源程序： 源程序 1. 键入命令： 键入命令：
yacc translate.y
2. 生成进行 生成进行LALR分析的翻译 分析的翻译 程序： 程序： y.tab.c 3. 对生成的分析器进行编译： 对生成的分析器进行编译：
17
目前还没有一个系统能自动生成整个编译系统。 目前还没有一个系统能自动生成整个编译系统。 早期的工作集中在分析部分，即针对语法规则的形式化描述。 早期的工作集中在分析部分，即针对语法规则的形式化描述。 对编译程序后端，即与目标机有关的代码生成与代码优化部分， 对编译程序后端，即与目标机有关的代码生成与代码优化部分， 由于对语义和目标机进行形式化描述方面所存在的困难， 由于对语义和目标机进行形式化描述方面所存在的困难，最近 有所突破，但未见到流行的产品。（样机——未形成真正产品） 。（样机 未形成真正产品） 有所突破，但未见到流行的产品。（样机 未形成真正产品 • 有词法分析器的自动生成器和语法分析器的自动生成器。 有词法分析器的自动生成器和语法分析器的自动生成器。 词法分析器生成器（在第三章已作介绍） 词法分析器生成器（在第三章已作介绍） LEX:
北京航空航天大学计算机学院 8
2.先用 机上的汇编编写 1的编译程序，L1.Aa 先用A机上的汇编编写 的编译程序， 先用 机上的汇编编写L L1.Aa→Assember→L1.Ao 3.用L1编写 1+L2的编译程序 用 编写L
(L1+L2). L1 L1.Ao (L1+L2).Ao
4.用(L1+L2)编写 1+L2+L3的编译程序 用 编写L 编写 …
LEX源文件（. l 文件） 源文件（ 文件） 源文件 (正则表达式表示的单词符号） 正则表达式表示的单词符号） 正则表达式表示的单词符号
LEX （构造识别单词符 号的自动机） 号的自动机）
词法分析器 文件） （ lex.yy.c 文件） 自动机） （自动机）
北京航空航天大学计算机学院
18
语法分析器生成器： 语法分析器生成器： YACC ( YET ANOTHER COMPILER - COMPILER )
Bo L Ao Ao
L Bo Bo
Bo
Ao语言描述 的交叉编译 器I.Ao
15
可以设想，只要在某台机器上为某目标机配置一个 语言的 可以设想，只要在某台机器上为某目标机配置一个L语言的 交叉编译程序，就能将宿主机上的L语言所写的所有软件移植到 交叉编译程序，就能将宿主机上的 语言所写的所有软件移植到 其他目标机上。 其他目标机上。 采用软件移植的办法来开发软件，可提高软件生产率， 采用软件移植的办法来开发软件，可提高软件生产率，并提 高软件的可靠性。由于上述优点， 高软件的可靠性。由于上述优点，所以软件的可移植性是软件开 发所追求的目标之一。 发所追求的目标之一。 目前有许多编译程序都考虑到可移植性的要求。 目前有许多编译程序都考虑到可移植性的要求。 例如有：可移植的 编译程序。 例如有：可移植的PASCAL编译程序。 编译程序 P.J.Brown , Software Portablility. 朱关铭等译， 朱关铭等译，1982.12
L2. L1
L1源程序
L1.AO
A机 机
L2.AO
L2可执行的编译程序
L2源程序
L2.AO
A机 机
L2目标程序
可在A机上运行 可在 机上运行
北京航空航天大学计算机学院
4
源语 言
目标语 言
书写语 言
(a)编译程序
(b)解释程序
(c)计算机
(d)程序
北京航空航天大学计算机学院
5
L2 L1
用L1写的L2语言 的编译器L 的编译器 2.L1
.y 文件 （BNF表示的语 表示的语 法描述可插入语 义动作） 义动作）
YACC
构造分析表和 控制执行程序 语法分析器 （ y.tab. c文件） 文件 分析器） （LALR(1)分析器） 分析器
Bison: 美国 美国GNU开发的语法分析器生成器 和YACC一样都在 开发的语法分析器生成器)和 开发的语法分析器生成器 一样都在 UNIX系统下运行。（已有 版) 系统下运行。（已有PC版 系统下运行。（已有
cc y.tab.c -ly
(ly为使用 分析器的库） 为使用LR分析器的库 为使用 分析器的库） 生成可执行的 翻译程序 a.out
北京航空航天大学计算机学院
20
语法分析表
声明部分 头文件 %% y.tab.h
yyparse() {
Yacc
翻译规则部分
语法分析函数
编译程序
｝
%% 函数定义部分
y.output 函数定义部分 拷贝） （拷贝） 处理记录
北京航空航天大学计算机学院
10
12.4 编译程序的移植
移植：将某台机上的成熟软件移植到另一台机器上，也就是将 移植：将某台机上的成熟软件移植到另一台机器上， 宿主机上的软件移植到目标机上。 宿主机上的软件移植到目标机上。如果使用具有自编译性的高 级语言来书写程序，则移植是方便的。 级语言来书写程序，则移植是方便的。
移植 宿主机A 宿主机 L. L L.Ao 目标机B 目标机 L.Bo
通过移植， 机上可得到语言L 通过移植，在B机上可得到语言 机上可得到语言 的编译程序， 机目标形式， 的编译程序，具B机目标形式，可 机目标形式 机上运行。 在B机上运行。 机上运行
北京航空航天大学计算机学院 11
移植步骤： 移植步骤： 1. 将L. L分为两部分： 分为两部分： 分为两部分
北京航空航天大学计算机学院 7
ห้องสมุดไป่ตู้
12.3 自展
利用高级语言的自编译性， 利用高级语言的自编译性，还可以通过自展方式生成语言的 编译程序。 编译程序。 为自编译语言， 设L为自编译语言，自展生成 为自编译语言 L. Ao（A机目标形式的语言 的编译器，可在 机上运行） 机目标形式的语言L的编译器 机上运行） 机目标形式的语言 的编译器，可在A机上运行 步骤： 首先 将语言划分为N个部分 首先， 个部分： 步骤：1.首先，将语言划分为 个部分： L = L1+ L2+…+ Ln L1 ——核心部分 核心部分 L2～ Ln——扩充部分 扩充部分
5.
L. (L1+L2…+Ln-1)
(L1+L2…+Ln-1).Ao
L.Ao
北京航空航天大学计算机学院
9
L.Ao ……. (L1+L2).Ao L1.Ao
滚雪球式
用自展方式进行编译，可提高生产率。因核心语言小， 用自展方式进行编译，可提高生产率。因核心语言小，可用汇 编实现。其余部分高级语言编写。比全用低级语言效率高。 编实现。其余部分高级语言编写。比全用低级语言效率高。
北京航空航天大学计算机学院
2
12.2 自编译性
自编译性：如果一个高级语言能用来书写自己的编译程序， 自编译性：如果一个高级语言能用来书写自己的编译程序，则 该语言具有自编译性，并称该语言为自编译语言。 该语言具有自编译性，并称该语言为自编译语言。
两点说明： 两点说明： 1. 通常用自编译语言除可编写本语言的编译程序以外，也可用 通常用自编译语言除可编写本语言的编译程序以外， 来编写别的语言的编译程序。 来编写别的语言的编译程序。 ∴如果某台机器上已配备有某种自编译语言，则可利用这种 如果某台机器上已配备有某种自编译语言， 语言为本台机器配置其它的高级语言。 语言为本台机器配置其它的高级语言。
北京航空航天大学计算机学院
16
12.5 编译程序的自动生成
理想的编译程序自动生成工具： 理想的编译程序自动生成工具： L源程序 源程序
L语言规格说明 语言规格说明 L语义描述和机器规格说明 语义描述和机器规格说明
编译程序 生成工具
该语言（ ） 该语言（L） 的编译程序
目标代码
北京航空航天大学计算机学院
I.L
L.Ao
I. Ao
用L所写的生 所写的生 成目标机B 成目标机 代码的L语言 代码的 语言 交叉编译器源 程序
宿主机A 宿主机 的L编译 编译 程序
语言L的交 语言 的交 叉编译器， 叉编译器， 能在宿主机 A上运行，生 上运行， 上运行 成目标机B的 成目标机 的 代码
13
北京航空航天大学计算机学院
Ao L1 Ao Ao
L2 Ao Ao
Ao
描述的L 用Ao描述的 2语 言的编译器L 言的编译器 2.Ao
运行A 运行 o的 计算机
用Ao描述的 1语 描述的L 言的编译器L 言的编译器 1.Ao
f L2 L2 Ao Ao
北京航空航天大学计算机学院
f Ao Ao
6
2.自编译性不是绝对的，只是强弱不同 自编译性不是绝对的， 自编译性不是绝对的 数据类型丰富的语言 自编译性强 控制结构丰富的语言 数据类型：除一般的外还有字符串类型，数组，结构，枚举， 数据类型：除一般的外还有字符串类型，数组，结构，枚举，指 针等类型。 针等类型。 控制结构：应适于进行多分支的程序设计，如有 控制结构：应适于进行多分支的程序设计，如有CASE语句等 语句等 FORTRAN , ALGOL——自编译性差 自编译性差 PASCAL , C , ADA，C＋＋， ＋＋，JAVA——自编译性强 ， ＋＋， 自编译性强 实践示例： 语言编写一个简单的编译程序， 实践示例：用PASCAL语言编写一个简单的编译程序，就是利用 语言编写一个简单的编译程序 PASCAL的自编译性。 的自编译性。 的自编译性