编译原理符号表
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
符号表原理介绍(详细)
§6.1 符号表的作用和地位
二、上下文语义的合法性检查的依据 上下文语义的合法性检查的依据 语义的合法性检查
同一个标识符可能在程序的不同地方出现，而有关该符号的属 性是在不同情况下收集的。通过符号表中属性记录可进行相应 上下文的语义检查。 例如: 例如 int i [3][5]; float i[4][2]; int i [3][5]; 1. 2. 首先在符号表中记录i的属性是3×5个整型元素的数组 在分析第二、第三个说明时，通过符号表检查出标识符i的二次 二次 重定义冲突错误 重定义
§6.2 符号的主要属性及作用
(2) 动态存储区 根据变量的局部定义和分程序结构，编译程序设置动态存储区来 适应这些局部变量 局部变量的生存和消亡。局部动态变量 局部动态变量的生存期是定义 局部变量 局部动态变量 该变量的局部范围，即在该定义范围之外此变量已经没存在的必 要。及时撤销时这些单元的分配可以回收，从而提高程序运行时 的空间效率。 对变量存储分配的属性除了存储类别之外还要确定其在所在存储 区的具体位置的属性信息。通常在符号表中存放具体位置的信息 是按该变量的存储区类分别依出现先后的次序（扫描源程序的次 序）排列下相对该存储区表头的相对位移量来表示的。
§6.2 符号的主要属性及作用
(2) 分程序（或复合语句）结构 // 第一层头,定义的局部整型变量a ｛int a； ； … // 第二层头,定义的局部字符型变量a ｛char a； ； … // 第三层头 ｛ … ｛float a； // 第四层头,定义的局部实型变量a ； … // 第四层尾 ｝ …a… // 引用第二层定义的局部字符型变量a // 第三层尾 ｝ // 第二层尾 ｝ // 第一层尾 ｝
§6.2 符号的主要属性及作用
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。
《编译原理符号表》PPT课件
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26
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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27
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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33
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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15
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
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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。
哈希表的优点是查询效率较高，缺点是哈希函数的设计和冲突处理可能比较复杂。
4.3 树实现
树实现是一种灵活且高效的符号表实现方式，常见的树结构有二叉搜索树、B树和AVL树等。
树实现的优点是查询效率较高且支持有序性操作，缺点是插入删除的性
能较低。
4.4 图实现
图实现是一种较复杂的符号表实现方式，它可以处理符号引用的多种关系。
图实现的优点是灵活性强，可以处理复杂的符号引用关系，缺点是实现和维护的复杂度较高。
5. 总结
本文对编译原理符号表进行了全面、详细、完整且深入的探讨。
首先介绍了符号表的概念和作用，然后讨论了符号表的设计方法，包括数据结构、组织方式和查询算法。
最后介绍了常见的符号表实现方式，包括线性表、哈希表、树和图等。
通过对符号表的深入了解，我们可以更好地理解编译器的工作原理，并为编译器的设计和优化提供参考。