编译原理论文

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申优论文 北航本科编译原理大作业

申优论文 北航本科编译原理大作业

How to Design a C++ Object-orientedCompiler罗杨37230118 AbstractThis system is a C++ object-oriented compiler using a extended C0 grammar as the input language. It can generate the assembly code according to the Intel 386 instructions set. You can use the Masm32v10 software to assemble and link the source code to get your 32-bit applications.摘要本系统实现了一个以扩充C0文法为输入语言的采用C++及面向对象思想设计的编译器,可以生成符合386指令集规范的汇编代码,用Masm32v10汇编可生成32位应用程序。

本系统考虑到不同版本的Masm的功能和使用方法的差异,以及用户手工键入汇编,连接命令多有不便,本系统自带了汇编器Ml.exe和连接器link.exe。

正文由于是目标是Windows平台下32位应用程序,有些文法中的功能如输入和输出无法再像16位汇编时调用DOS中断解决,因此对于这些问题我使用Microsoft提供的类似高级语言的设计方法——调用DLL函数来解决。

其实32位汇编语言在函数调用方面已与高级语言相差无异,可以调用系统API,C RunTime甚至是用户DLL中的函数。

本系统是一遍扫描编译程序,采用面向对象的方法进行构建,各个主要部分均抽象成类。

主要的类有:分析器类Parser,符号表管理器类SymbolTableMgr,四元式管理器类QuadrupleMgr,代码生成器类CodeGenerator,错误处理器类ErrorHandler,全局数据流分析器类GDAOptimizer,全局寄存器分配器类GRDOptimizer,局部公共子表达式删除器类CSDOptimizer,以上属于具有明显功能划分和界限区别的―高级类‖,他们的对象在全局main函数中分别构造和删除;系统中还有其它一些既具有数据结构意义又具有功能操作的―中级类‖,它们一般是―高级类‖或―中级类‖的成员,如基本块集合管理器BBSetMgr,由全局数据流分析器类GDAOptimizer构建,并为其它多个优化器类共享;还有一些相对意义上的―低级类‖,它们具有复杂的数据结构,却几乎没有功能操作,通常由―中级类‖或―高级类‖得数组成员进行管理,如项类Item,四元式类Quadruple,其中项类Item代表符号表中的每一项,四元式类Quadruple顾名思义代表一个四元式,并且四元式的三个操作数是指向项Item的指针。

编译原理实验课程教学设计的改进论文

编译原理实验课程教学设计的改进论文

编译原理实验课程教学设计的改进论文编译原理实验课程教学设计的改进论文编译原理课程是计算机科学与技术专业的重要专业课之一,课程内容抽象,理论性较强,学生普遍反应难学难懂,为此设置一定课时的实验课,有助于帮助学生深入理解概念,提高学生的逻辑思维能力、实践动手能力,有助于切实有效地提高学生的专业素质。

目前编译原理课程的实验设计通常是要求学生实现一个比较完整的编译程序,或者将其拆分成词法分析实验、语法分析实验和语义分析实验等几个部分,实验内容具有一定的难度,让很多学生知难而退,难以达到预期的实验效果。

究其原因是在实验设计上与学生的实际情况之间出现了诸多偏差,需要对实验的设计和组织进行改进,以更好地提高编译原理实验课的教学效果。

1编译课程实验的问题1.1学生对课程实验定位存在认知误区在教学实践中发现很多学生对编译原理实验课程的认识上存在很多误区,这些认识误区如果不加以及时纠正,加上课程内容抽象、逻辑性强等特点,很容易加重学生的畏难情绪,产生一系列不利于课程学习的消极负面影响。

一种认识误区是简单地认为编译原理的学习目的就是设计和开发编译器,认为毕业后很少有从事编译器研发的机会,所以得出课程学了没用的错误结论。

实际上编译原理包括的形式语言、自动机理论等语言定义、翻译与实现的基础知识,可以让学生领悟到计算机理论的精髓,可以让学生从程序编译的角度重新审视软件的开发,有助于提高学生对软件设计开发的认识,对于今后从事应用软件、语言开发平台甚至系统软件的开发等都是非常有好处的。

另一种认识误区是将编译的实验混淆于普通的程序设计实验,将实验重点没有放在算法的设计、原理的理解上,而是迷失在具体代码实现的细节上。

编译原理课程是一个综合性的专业课,编译程序使用的一些数据结构和算法是“数据结构”、“离散数学”以及“算法设计与分析”等课程相关知识的典型应用,能够进一步加深了学生对相关课程知识的综合运用和专业素质的提升。

1.2实验内容设计缺少层次性通常的编译原理实验课的教学设计,是将学生已经学过的一种高级语言的词法和语法进行简化,作为实验的模型语言。

编译原理中语法分析探讨及其应用

编译原理中语法分析探讨及其应用

(一)语法分析概述语法分析是对高级语言的句子结构进行分析,在编译过程中处于核心地位,它的主要任务是在词法分析识别出正确单词符号串的基础上,根据语言定义的语法规则,从单词符号串中识别出各种语法成分,并进行语法检查和错误处理,生成相应的语法树。

生成语法树的方法有两种,一种是自上而下另一种是自下而上。

[1]自上而下的语法分析方法是对由单词种别构成的源程序,尝试用所有可能的途径,从语法树的根结点出发,从上至下为输入符号串建立一棵语法树。

也可以说成是为输入符号串构造一个最左推导。

整个分析过程就是一种试探的过程,通过不断使用不同产生式谋求匹配输入符号串的过程。

自上而下的语法分析方法分为确定的和不确定的两种。

只有LL(1)文法才能进行确定的自上而下语法分析,在这种分析方法中面临两个问题,回溯和死循环。

通过对文法的产生式进行改造来解决这两个问题,在回溯中改造的方法是提取公共左因子,比如:A→αβ1|αβ2,改造后为A→αA’,A’→β1|β2。

死循环的改造方法是消除左递归,比如:A→Aα|β改造后为A→βA’,A’→αA’|ε。

而不确定的有递归下降分析和预测分析,前者适合手工实现,后者适合自动生成。

递归下降分析是用子程序来实现的,为每个非终结符创造一个子程序,每个子程序里面都有一个函数体,这个函数体是根据非终结符的产生式而定义展开的,当分析过程中遇到终结符时就直接匹配,如果遇到非终结符就调用相应的非终结符对应的子程序。

预测分析方法需要借助一个状态栈和一个二维分析表来实现,两者必须联合控制才能更好的实现预测分析方法。

自下而上的语法分析方法和自上而下的语法分析方法是完全不同的两种方法,但是它们产生的结果是相同的,都是构造一棵语法树,只是构造的过程不同罢了。

语法树创建的过程是把分析符号串的各个符号作为叶子结点,按照文法定义的规则,把产生式左部的非终结符作为父结点,自下而上构造此树的过程。

它的基本思想是“移进—归约”。

编译原理结课论文

编译原理结课论文

目录1. 绪论 (2)1.1概述 (2)1.2设计目的 (2)1.3设计题目及要求 (2)2.背景知识 (3)2.1语法制导翻译方法 (3)2.2属性文法 (3)2.3几种常见的中间语言 (4)2.4四元式的简介 (4)3.设计过程 (5)3.1设计思路 (5)3.2实现 (6)4.上机调试运行 (6)4.1代码调试界面及结果 (7)4.2执行及结果 (7)5.注意事项 (8)6.总结 (9)参考文献 (10)附录 (11)1.绪论1.1概述“编译原理”是一门研究设计和构造编译程序原理课程,是计算机各专业的一门重要的专业课。

编译原理这门课程蕴含着计算机学科中解决问题的思路和解决问题的方法,对应用软件和系统软件的设计与开发有一定的启发和指导作用。

“编译原理”是一门实践性很强的课程,要掌握这门课程中的思想,就必须要把所学到的知识应用于实践当中。

而课程设计是将理论与实践相互联系的一种重要方式。

1.2设计目的课程设计是对学生的一种全面综合素质训练,是与课堂听讲、自学和练习相辅相成的必不可少的一个教学环节。

通常,设计题中的问题比平时的练习题要复杂很多,但也更接近实际。

编译原理这门课程安排的课程设计的目的是旨在要求学生进一步巩固课堂上所学的理论知识,深化理解和灵活掌握教学内容,选择合适的数据逻辑结构解决问题,然后编制算法和程序完成设计要求,从而进一步培养学生独立思考问题、分析问题、解决实际问题的能力。

1.3设计题目及要求基于这个学期所学习的内容以及自己所掌握到的知识,本次我所要设计的题目是赋值语句的四元式生成。

要求:(1)设计语法制导生成赋值语句的四元式的算法;(2)编写代码并上机调试运行通过;(3)输入一赋值语句;(4)输出相应的表达式的四元式;2.背景知识2.1语法制导翻译方法语法制导翻译的方法就是为每个产生式配上一个翻译子程序(称语义动作或语义子程序),并在语法分析的同时执行这些子程序。

语义动作是为产生式赋予具体意义的手段,它一方面指出了一个产生式所产生的符号串的意义,另一方面又按照这种意义规定了生成某种中间代码应做哪些基本动作。

编译原理实验报告

编译原理实验报告

编译原理实验报告一、实验目的编译原理是计算机科学中的重要学科,它涉及到将高级编程语言转换为计算机能够理解和执行的机器语言。

本次实验的目的是通过实际操作和编程实践,深入理解编译原理中的词法分析、语法分析、语义分析以及中间代码生成等关键环节,提高我们对编译过程的认识和编程能力。

二、实验环境本次实验使用的编程语言为C++,开发环境为Visual Studio 2019。

此外,还使用了一些相关的编译工具和调试工具,如 GDB 等。

三、实验内容(一)词法分析器的实现词法分析是编译过程的第一步,其任务是将输入的源程序分解为一个个单词符号。

在本次实验中,我们使用有限自动机的理论来设计和实现词法分析器。

首先,定义了各种单词符号的类别,如标识符、关键字、常量、运算符等。

然后,根据这些类别设计了相应的状态转换图,并将其转换为代码实现。

在实现过程中,使用了正则表达式来匹配输入字符串中的单词符号。

对于标识符和常量等需要进一步处理的单词符号,使用了相应的规则进行解析和转换。

(二)语法分析器的实现语法分析是编译过程的核心环节之一,其任务是根据给定的语法规则,分析输入的单词符号序列是否符合语法结构。

在本次实验中,我们使用了递归下降的语法分析方法。

首先,根据实验要求定义了语法规则,并将其转换为相应的递归函数。

在递归函数中,通过对输入单词符号的判断和处理,逐步分析语法结构。

为了处理语法错误,在分析过程中添加了错误检测和处理机制。

当遇到不符合语法规则的输入时,能够输出相应的错误信息,并尝试进行恢复。

(三)语义分析及中间代码生成语义分析的目的是对语法分析得到的语法树进行语义检查和语义处理,生成中间代码。

在本次实验中,我们使用了三地址码作为中间代码的表示形式。

在语义分析过程中,对变量的定义和使用、表达式的计算、控制流语句等进行了语义检查和处理。

对于符合语义规则的语法结构,生成相应的三地址码指令。

四、实验步骤(一)词法分析器的实现步骤1、定义单词符号的类别和对应的正则表达式。

编译原理的理解和应用

编译原理的理解和应用

编译原理的理解和应用一、引言编译原理是计算机科学中的重要分支之一,其主要研究如何将高级语言代码翻译成计算机可执行的低级机器语言。

本文将分别从编译原理的定义、基本原理和应用等方面进行介绍和探讨。

二、编译原理的定义编译原理是一门研究如何将高级语言代码翻译成计算机可执行的低级机器语言的学科。

编译器是编译原理的主要应用工具,其主要作用是对程序进行语法分析、词法分析、语义分析和代码优化等处理,最终生成目标代码以供执行。

三、编译原理的基本原理1. 词法分析词法分析是编译器的第一步处理,其主要作用是将源代码转化为一系列的词法符号。

词法符号是语言的基本元素,包括标识符、字面值、运算符和分隔符等。

2. 语法分析语法分析是编译器的核心处理,其主要作用是将词法符号转化为语法树。

语法树是一种树形结构,用于表示程序的结构和执行顺序,其中每个节点代表一条语句或表达式。

3. 语义分析语义分析是编译器的重要处理之一,其主要作用是对程序进行语义检查和类型推导等处理。

语义分析对于生成高效和正确的代码至关重要,其中包括类型和作用域等检查。

4. 代码优化代码优化是编译器的最后一步处理,其主要作用是对程序进行优化,提高程序的执行效率。

代码优化有多种方式,包括常量折叠、寄存器分配和死代码消除等。

四、编译原理的应用编译原理在计算机科学和工程中具有广泛的应用,包括编译器设计、解释器设计和语言翻译等。

编译器是编译原理的主要应用工具之一,其广泛应用于软件开发、数字信号处理和嵌入式系统等领域。

同时,编译原理也是计算机科学和工程中的核心课程之一,其对于学生的编程和计算机基础能力的提升具有重要作用。

深入理解编译原理的基本原理和应用,将有助于学生更好地掌握计算机科学和工程的核心知识,提高其计算机科学和工程的能力。

五、结论编译原理是计算机科学和工程中的重要分支之一,其主要研究如何将高级语言代码翻译成计算机可执行的低级机器语言。

编译原理的基本原理包括词法分析、语法分析、语义分析和代码优化等。

编译原理课程教学论文

编译原理课程教学论文

编译原理课程教学研究【摘要】目前的编译原理课程的教学中存在以下问题:1、教学内容偏重于原理;2、实验内容的语言不合理;3、实践环节太薄弱。

针对此做出了如下的改变:1、区分不同层次的学生合理组织教学;2、灵活应用多种教学方法;3、加强学生动手能力。

【关键词】编译原理改革教学方法动手能力组织教学一、引言编译原理是计算机专业的一门重要专业课,旨在介绍编译程序构造的一般原理和基本方法。

内容包括语言和文法、词法分析、语法分析、语法制导翻译、中间代码生成、存储管理、代码优化和目标代码生成。

编译原理是计算机专业设置的一门重要的专业课程。

虽然只有少数人从事编译方面的工作,但是这门课在理论、技术、方法上都对学生提供了系统而有效的训练,有利于提高软件人员的素质和能力。

二、在教学过程中存在的问题在编译原理课程的教学实践中,我们发现需要解决下列问题:1. 教学内容比较偏重于原理。

编译原理中的核心理论是词法分析和语法分析这两部分,如果说不去做题的话是不可能学懂的。

那么按照这样的教学内容教课,就容易给学生造成误解,认为学编译原理关键就是会做题。

但是事实上是不对的,编译原理不同于一般我们所学的纯理论课,它的实践性也是很强的。

2. 实验内容所使用的语言不合理。

目前大多数教材中的实验内容使用pl/0语言的编译程序。

但是事实上因为pl/0语言是pascal的子集,而现在很多学生已经不再学习pascal语言了,所以大多数的程序是看不太明白的。

3. 实践环节太薄弱。

纵观整个编译原理的教学,事实上所偏重的都是理论教学,而真正的实践实在是少之又少,以致学生搞不太清楚研究编译原理到底有什么意义。

而且由于编译原理涉及的理论知识较多,形成了一种抽象层面上的数据变换,许多学生难以理解,曾一度被视为天书。

有些学生在专业课学习时还存在考研或实用的偏爱,投入到编译原理的学习时间相对来说就较少,给教学带来一定的影响。

三、对这些问题做出的一些改进方法针对以上的这些问题,我们有必要对编译原理这门课程做出一些改革。

毕业设计(论文)-基于LLVM的编译器的设计与实现

毕业设计(论文)-基于LLVM的编译器的设计与实现

毕业设计(论文)-基于LLVM的编译器的设计与实现题目:基于LLVM的编译器的设计与实现设计人:指导教师:所属系部:计算机科学与技术学院专业班级:计算机082001班2012年 6月 4日太原科技大学毕业设计(论文)任务书学院: 计算机科学与技术学院学生姓名学号 200820010114 专业班级计算机082001 同组人无任务下发时间 2012年3月任务完成时间 2012年6月设计(论文)题目基于LLVM的编译器的设计与实现设计高质量应用软件的开发,需要高效的编程语言和编译器的支持。

目的为了加深学生对编程语言和编译器的理解,要求学生设计一个类似C要求的小源语言,然后利用LLVM实现该语言的编译器。

在深刻理解编译原理,掌握文法设计和编译器构造方法,并且熟悉LLVM的基础上,完成编程语言和编译器的设计。

主要内容包括: 设计 (1)设计源语言,要求包括变量声明,基本赋值语句,数组访问,主要条件分支语句,循环语句,函数定义,和函数调用等。

内容 (2)学习LLVM,完成词法分析,语法分析,和语法制导翻译(翻译成LLVM IR)工作,最后利用LLVM实现代码优化和代码生成功能。

设计毕业论文提交外文资料翻译资料编译器软件学生签名指导教师签名系主任签名主管院长签名太原科技大学学士学位论文中文摘要开发高性能的应用软件,除了一个良好的软件架构外,还需要高效的编程语言和高质量的编译器的支持。

现有语言的改动和新语言的创造,都会带来编译器的开发需求。

本文设计了一门新的编程语言leechee,定义了此种语言的文法结构、词法规则,并在linux环境下实现了leechee编程语言的编译器。

具体实现方式为首先利用Flex完成词法分析,而后使用Bison完成文法设计、语法分析和语法制导翻译,把源代码翻译成LLVM IR,最后利用LLVM实现代码优化和代码生成功能。

关键字:编程语言;编译器;语法制导翻译;LLVM IR;代码优化太原科技大学学士学位论文The Design and Implementation ofLLVM based CompilerAuthor: Liang Guanlin Tutor: Liu AiqinABSTRACTIn addition to a good software-architecture, the development of high-performance applications also needs the support of an efficient programming language and a high-quality compiler. Changes to existing languages and creation of new languages, will bring the developmentneeds of the compilers. This paper designs a new programming language leechee, defines its grammaticalstructures, lexical rules, and implements its compiler under Linux environment. The specific approach is, first, finishes the scanner with Flex, and then completes the grammar design, parser, syntax directed translation with Bison, implements the translation to LLVM IR, andfinally use the LLVM to do the code optimization and code generation.Keywords: programming language; compiler; syntax directed translation; LLVM IR; code optimizationI太原科技大学学士学位论文目录第一章绪论 ....................................................................0 1.1 什么是编译器 ........................................................... 0 1.2 总会有编译器的开发需求 . 01.3 为什么做这个项目 ....................................................... 1 第二章设计什么样的编译器和语言 (3)2.1 做一个什么样的编译器 (3)2.1.1 利用LLVM实现一门新语言 (3)2.1.2 利用flex和bison完成词法分析和语法分析 (4)2.2 设计一个什么样的语言 (5)2.2.1 计算机可以做什么 (5)2.2.2 本设计的语言——leechee ......................................... 6 第三章相关技术的介绍 .......................................................... 7 3.1Flex ...................................................................73.1.1 Flex输入文件的格式 .............................................. 7 3.2Bison ..................................................................83.2.1 Bison的语法文件 (8)3.2.2 文法规则的语法 (9)3.2.3 文法设计需要注意的问题 ......................................... 10 3.3LLVM ..................................................................113.3.1 LLVMIR (11)3.3.2 LLVM对三段式设计的实现 (12)3.3.3 利用LLVM完成代码优化 .......................................... 14 第四章语言和编译器的设计 ..................................................... 16 4.1 语言设计 .. (16)4.1.1 leechee的数据组成 (16)4.1.2 leechee的文法规则 (17)II太原科技大学学士学位论文4.1.3 leechee的词法规则 (24)4.1.4 leechee的输入输出 (26)4.2 抽象语法树 (27)4.2.1 抽象语法树的用处 (27)4.2.2 leechee语法树的设计 (28)4.3 语法制导翻译 (30)4.3.1 利用Bison实现语法制导翻译方案 (31)4.3.2 均分代码生成工作 ............................................... 31 第五章编译器的实现 .. (32)5.1 抽象语法树的实现 (32)5.1.1NodeAST (32)5.1.2 类型 (33)5.1.3 表达式 (35)5.1.4 语句 (41)5.1.5 声明 (45)5.2 符号表 (49)5.3 分析栈 (50)5.4 中间代码生成的上下文 (51)5.5 输入输出 (52)5.6 代码优化 .............................................................. 54 第六章用例说明 (55)6.1 用例程序 (55)6.2 使用步骤 .............................................................. 57 结束语 ..................................................................... ... 58 致谢 ..................................................................... ..... 59 参考文献 ......................................................................60 附录 ..................................................................... .. (61)附录? 英文资料翻译 (61)III太原科技大学学士学位论文附录? 程序代码 (73)IV太原科技大学学士学位论文第一章绪论1.1 什么是编译器编译器(compiler)也是一个计算机程序,它把用某种编程语言(源语言)编写的代码转变成另一种计算机语言(目标语言,通常是二进制形式的目标代码)。

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《编译原理》课程论文
编译程序是现代计算机系统的基本组成部分之一,而且多数计算机系统都配有不止一个高级语言的编译程序,对有些高级语言甚至配置了几个不同性能的编译程序。

从功能上讲,一个编译程序就是一个语言翻译程序。

语言翻译程序把一种源语言书写的程序翻译成另一种目标语言的等价程序,所以总的说编译程序是一种翻译程序,其源程序是高级语言,目标语言程序是低级语言。

编译程序完成从源程序到目标程序的翻译工作,是一个复杂的整体的过程。

从概念上来讲,一个编译程序的整个工作过程是划分成几个阶段进行的,每个阶段将源程序的一种表示形式转换成另一种表示形式,各个阶段进行的操作在逻辑上是紧密连接在一起的。

一般一个编译过程是词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成、代码优化和目标代码生成。

编写编译器的原理和技术具有十分普遍的意义,以至于在每个计算机工作者的职业生涯中,本书中的原理和技术都会反复用到。

在这本书中,向我们介绍了文法的概念,在讲词法分析的章节中讲述了构造一个有穷自动机的方法,以及如何将一个不确定的有穷自动机转化成确定的有穷自动机和有穷自动机的最小化等方法。

词法分析相对来说比较简单。

可能是词法分析程序本身实现起来很简单吧,很多没有学过编译原理的人也同样可以写出各种各样的词法分析程序。

不过编译原理在讲解词法分析的时候,重点把正则表达式和自动机原理加了进来,然后以一种十分标准的方式来讲解词法分析程序的产生。

这样的做法道理很明显,就是要让词法分析从程序上升到理论的地步。

词法分析中的重点是有穷自动机DFA的生成以及DFA和正规式和正规文法的关系。

还要熟练掌握NFA转换为DFA的方法及DFA的化简。

词法分析的核心应该是构建DFA,最后维护一个状态转移表。

通过转态转移的结果来识别词性。

DFA的思想和字典树很像。

NFA通过求每个状态的闭包后构造出的自动机和DFA等价。

正则表达式闭包,连接,或三种操作都有相应的NFA和其等价。

所以正则表达式==NFA==DFA。

DFA状态最小化算法化简DFA。

LL(1)文法主要就是根据FIRST集判断向哪条路径走,来避免回溯;LR(0)文法构造项集闭包构成的自动机,通过有穷自动机的状态转换来判断该规约还是该移进来做
出相应的操作并且更改堆栈和Buffer的状态,注意此时有可能发生移进规约冲突,并且如果不运用FOLLOW集的话有些出错状态无法识别,只能当规约处理。

SLR(0)文法是再LR(0)的基础上运用FOLLOW集来判断出错状态 SLR(0)文法的无法处理移近规约冲突。

LR(1)文法是在LR(0)文法的基础上构建LR(0)的增广项集,其他和LR(0)相似,通过增广项集可以解决移近规约冲突问题,但无法解决部分规约规约冲突问题。

LALR貌似只是将LR文法中的一些等价状态合并构成一个更小的自动机,有点像DFA状态最小化方法。

算符优先文法构造语法树的结构找到相应的优先级构成一个优先级表,两个栈,一个用来存OP一个用来存操作数,当两个算符相遇时判断两个算符的优先级,做出相应的操作:进栈或计算。

语法分析包括自上而下和自下而上分析。

自上而下分析着重掌握LL(1)文法,自下而上分析重点掌握算符优先文法和LR(0)、SLR(1)文法。

语法分析部分就比较麻烦一点了。

现在一般有两种语法分析算法,LL自顶向下算法和LR自底向上算法。

LL算法还好说,到了LR算法的时候,困难就来了。

很多自学编译原理的都是遇到LR算法的理解成问题后就放弃了自学。

其实这些东西都是只要大家理解就可以了,又不是像词法分析那样非得自己写出来才算真正的会。

像LR算法的语法分析器,一般都是用工具Yacc来生成,实践中完全没有比较自己来实现。

对于LL算法中特殊的递归下降算法,因为其实践十分简单,那么就应该要求每个学生都能自己写。

当然,现在也有不少好的LL算法的语法分析器,不过要是换在非C平台,比如Java,Delphi,你不能运用YACC工具了,那么你就只有自己来写语法分析器。

等学到词法分析和语法分析时候,你可能会出现这样的疑问:“词法分析和语法分析到底有什么?”就从编译器的角度来讲,编译器需要把程序员写的源程序转换成一种方便处理的数据结构(抽象语法树或语法树),那么这个转换的过程就是通过词法分析和语法分析的。

其实词法分析并非一开始就被列入编译器的必备部分,只是我们为了简化语法分析的过程,就把词法分析这种繁琐的工作单独提取出来,就成了现在的词法分析部分。

除了编译器部分,在其它地方,词法
分析和语法分析也是有用的。

比如我们在DOS,Unix,Linux下输入命令的时候,程序如何分析你输入的命令形式,这也是简单的使用。

总之,这两部分的工作就是把不“规则”的文本信息转换成一种比较好分析好处理的数据结构。

那么为什么编译原理的教程都最终把要分析的源分析转换成“树”这种数据结构呢?数据结构中有Stack, Line,List…这么多数据结构,各自都有各自的特点。

但是Tree 这种结构有很强的递归性,也就是说我们可以把Tree的任何结点Node提取出来后,它依旧是一颗完整的Tree。

这一点符合我们现在编译原理分析的形式语言,比如我们在函数里面使用函树,循环中使用循环,条件中使用条件等等,那么就可以很直观地表示在Tree这种数据结构上。

同样,我们在执行形式语言的程序的时候也是如此的递归性。

在编译原理后面的代码生成的部分,就会介绍一种堆栈式的中间代码,我们可以根据分析出来的抽象语法树,很容易,很机械地运用递归遍历抽象语法树就可以生成这种指令代码。

而这种代码其实也被广泛运用在其它的解释型语言中。

像现在流行的Java,.NET,其底层的字节码bytecode,可以说就是这中基于堆栈的指令代码的。

在学习文法时,对文法的组成,用法都较为明了,而在真正做题时却感到十分吃力。

例如给出了一个语言,要求写出它的上下文无关文法,就感到十分棘手,所以今后在这方面要加大练习量,以熟练掌握。

而在之后的词法分析和语法分析中,我感到在看基本原理时十分困难,通常要长时间钻研才能够有所了解,而一旦掌握了基本原理,做题时就感到十分顺畅了。

例如,在刚接触到LR(0)文法时,我用了大量的时间去学习它的原理,掌握之后,在列LR(0)分析表和写分析过程时,只要思路清晰,就会比较顺畅,而且不会犯错。

该门课中主要讲述的是两种分析方法,即自上而下分析的方法和自下而上分析的方法。

自上而下分析法是从文法的开始符号出发,反复使用各种产生式,寻找“匹配”于输入符号串的推导。

自下而上的分析方法是从输入符号串开始,逐步进行“归约”到文法的开始符号。

自上而下的分析法主要的就是LL(1)文法,首先要判断某个文法是否是LL(1)文法,如果是就可以按照LL(1)文法分析的方法去判断某一个输入串是否为该文法的句子。

LL(1)f分析方法是,首先根据判断是否为LL(1)文法求出每一个非终
结符的SELECTE集合来构造该文法的预测分析表,然后根据预测分析表去分析输入串得出结果;如果不是LL(1)文法,比如说文法产生式中含有左递归和相同的因子,就要消去左递归或公共因子,再根据每一个非终结符的SELECT集合来判断是否为LL(1)文法。

利用LL(1)文法分析一个输入串是不是某一个文法的句子,根据预测分析表是比较直观的,而且分析的效率也是比较高的。

自下而上的分析方法主要是算符优先分析方法。

算符优先分析的基本思想是只规定算符之间的优先关系,也就是只考虑终结符之间的优先关系,由于算符优先分析不考虑非终结符之间的优先关系,在归约的过程中只要找到可归约串就归约,没有考虑非终结符之间的优先关系,所以说算符优先归约不是规范规约。

算符优先分析首先是要构造算符优先关系矩阵;然后就是分析输入串,根据关系矩阵进行移进或归约操作;最后分析得出判断的结果。

算符优先分析是有缺点的,由于算符优先分析方法在分析的过程中不知道如何确定句柄。

下面要说的就是LR(0)文法,这种方法能够根据当前分析栈中的符号串就可以惟一的确定分析器的动作是移进还是归约,并且是用哪一个产生式。

根据规则写出LR(0)的分析的项目集,再由项目集构造LR(0)的分析表,其次根据分析栈的元素和状态,查看分析表,找出相关的句柄,是归约还是移进,最后就是分析得出结果了。

SLR(0)文法是以LR(0)文法为基础的文法,是为了解决程序设计语言的文法不能够满足LR(0)文法条件的另一种文法分析的方法,大致的和LR(0)的分析过程相似,只是在项目集的组合上有些区别。

《编译原理》这门课程主要是向我们讲述是如何将一些语言编写的源程序翻译成计算机能够识别的机器语言的原理。

编译原理课程是一门理论性比较强的课程,其中的文法,语言等概念到LL(1)文法、算符优先文法、LR(0文法)以及SLR(1)文法等的分析,基本上都是对具体问题的抽象,是需要更多的时间去理解和掌握的。

通过这学期的对编译原理课程的学习,这么课程让我学会了如何去编译程序的一个理论知识,知道编译程序是通过怎样的方法把程序员编写的源程序翻译成计算机能够执行的机器语言的,我觉得主要的是大大加深了我对程序设计的理解,也对计算机的理论和软件编译有了深一步的理解。

这学期的编译原理的实验使我知道了编译程序的工作的基本过程及其各阶段的基本任务,了解了编译程
序流程框图,编译程序的生成过程、构造工具及其相关的技术对课本上的知识有了更深的理解,可以说这是将书本上的理论知识的使用,是对理论知识的更深一步的理解和掌握。

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