高级语言编译过程
第二章PLO编译程序的实现
W.Backus与丹麦的Peter Naur来命名的，它从语法上描 述程序设计语言的元语言。采用BNF就可说明哪些符号 序列是对于某给定语言在语法上有效的程序
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BNF引入的符号：
< > 用左右尖括号括起来的中文字表示语法构造成分，
或称语法单位，为非终结符
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图 2.2(b) PL/0的解释执行结构
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PL/O编译程序（包括主程序）是由18个嵌套及并列的过程 或函数组成:
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PL/O编译程序的过程与函数定义层次结构图
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界符：
如‘,’、‘.’ 、‘;’ 、‘(’ 、‘)’等
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词法分析程序GETSYM所要完成的任务：
滤空格、识别保留字 识别标识符、拼数
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拼复合词、输出源程序
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取字符过程GETCH：
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（2）过程体的处理： 程序的主体是由语句构成的
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处理完过程的说明后就处理由语句组成的过程体，从语法 上对语句逐句分析 当语法正确时就生成相应语句功能的目标代码
图 2.6 取字符过程GETCH
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§2.4 PL/O编译程序的语法语义分析
语法分析的任务：识别单词符号序列是否符合给定的语法
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大学计算机第6讲-由机器语言到高级语言-程序编写编译
X= X - Z; } X = X + Y; If X > Z { X = Y; } X = X - Z; If X>Y { X = X - Y; }
高级语言(程序)的基本构成要素 (4)分支结构?
语句与程序控制 分支 结构
X
315-30300
Y
50
Z
80
战德臣 教授
Harbin Institute of Technology
由机器语言到高级语言 (1)为什么需要计算机语言?
战德臣 教授
为什么程序编写越来越方便?
高级语言程序怎样才能被机器执行?
由机器语言到高级语言 (1)为什么需要计算机语言?
算法、计算机语言与计算机程序
步骤书写的规范、语法规则、标准的集合 是人和计算机都能理解的语言
“高级语言”怎样表达“程序”的要素?
高级语言(程序)的基本构成要素 (1)计算机语言程序的基本构成要素有哪些?
认识计算机语言程序
战德臣 教授
变量
保留字
“ 保留字”为编译器 识别和处理语句而确 定的一些特定符号
常量
K = 0;
For I =1 to 100 Step 1
{ If I<=50 && I > 30 语句 { K = K+I; }
计算机语言---汇编语言---汇编程序(编译器)
汇编语言程序处理过程
战德臣 教授
汇编 语言
用助记符号书写程 序的规范、语法规 则、标准的集合
是人和计算机都能 理解的语言
汇编语言 源程序
助记符号
转换规则
{ 助记符号，机器指令}
编译是什么意思
编译是什么意思
编译是一种将计算机语言转换成计算机可以接受的指令的程序化过程。
它是一种将程序翻译成机器可以执行的指令的过程，可以把程序从高级语言转换成可执行文件的过程。
简单来说，就是编译是一个代码编写和可执行二进制文件之间一中必经的处理过程。
当程序员写好了程序之后，就会使用到编译，这个时候编译器就是秘钥。
编译器会将源代码转换成目标代码，之后计算机就可以照着机器语言（二进制）运行程序了。
编译其实并不是一件很难的事情，本质上并不需要太多的技术。
但是，如果我们好好研究一下，还是可以学到很多关于编译的知识的，例如关于语法分析、语义分析等等，只要用心学习，就能深入了解编译的原理了。
总的来说，编译是一种把高级语言转换成机器可以识别的指令的过程，它在计算机语言编程中占据者至关重要的地位，是可以编写程序的基础。
当我们把编程当做一种生活娱乐的时候，学会了编译，你就能在兴趣当中拓宽自己的知识内容，能够丰富日常生活。
编译原理简单知识总结（一）---编译程序和解释程序
编译原理简单知识总结（⼀）---编译程序和解释程序⼀、什么是编译程序 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语⾔（称作源语⾔）书写的程序翻译成另⼀种语⾔（称作⽬标程序）的等价程序。
⾼级语⾔程序 ------> 编译程序 -------> 低级语⾔程序（⽬标程序）⾼级语⾔程序的处理过程 需预处理的源程序-------->预处理程序（⽂件合并、⽂件包含、宏处理、条件编译）----->编译程序---->⽬标汇编代码-->汇编程序-->可再装配的机器代码------>可在装配的⽬标⽂件（装配/链接-编译程序）--->绝对的机器代码⼆、编译过程和编译程序的结构 编译过程可划分为词法分析、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六个阶段。
1.词法分析 词法分析是编译过程的第⼀个阶段。
这个阶段的任务是从左到右⼀个字符⼀个字符的读⼊源程序，对构成源程序的字符流进⾏扫描和分解，从⽽识别出⼀个个单词（也称单词符号或符号）。
这⾥所谓的单词是指逻辑上紧密相连的⼀组字符，这些字符具有集体含义。
⽐如标识符是由字母字符开头，后跟字母、数字字符的字符序列组成⼀种单词。
保留字（关键字或基本字）是⼀种单词，此外还有算符、界符等。
源程序------>单词特别序列，把注释、换⾏等直接忽略2.语法分析 语法分析是编译过程的第⼆个阶段，语法分析的任务是在词法分析的基础上讲单词序列分解成各类语法短语，如“”“程序”“”“语句”“”“表达式”等。
⼀般这种语法短语，也称为语法单位，可表⽰成语法树。
单词序列---->语法短语（语法树） 语法分析所依据的是语⾔的语法规则，即描述程序结构的规则，通过语法分析确定整个输⼊串是否构成⼀个语法上正确的程序。
程序的机构通常由递归规则表⽰的。
可⽤以下规则来定义表达式： （1）任何标识符都是表达式。
（2）任何常数（整常数、实常数）是表达式。
C语言编译全过程介绍
C语言的编译链接过程要把我们编写的一个c程序（源代码）转换成可以在硬件上运行的程序（可执行代码），需要进行编译和链接。
编译就是把文本形式源代码翻译为机器语言形式的目标文件的过程。
链接是把目标文件、操作系统的启动代码和用到的库文件进行组织，形成最终生成可执行代码的过程。
过程图解如下：从图上可以看到，整个代码的编译过程分为编译和链接两个过程，编译对应图中的大括号括起的部分，其余则为链接过程。
1.编译过程编译过程又可以分成两个阶段：编译和汇编。
1.1. 编译编译是读取源程序（字符流），对之进行词法和语法的分析，将高级语言指令转换为功能等效的汇编代码，源文件的编译过程包含两个主要阶段：1.1.1.编译预处理读取c源程序，对其中的伪指令（以# 开头的指令）和特殊符号进行处理。
伪指令主要包括以下四个方面：1)宏定义指令，如# define Name TokenString，# undef等。
对于前一个伪指令，预编译所要做的是将程序中的所有Name用TokenString替换，但作为字符串常量的Name则不被替换。
对于后者，则将取消对某个宏的定义，使以后该串的出现不再被替换。
2)条件编译指令，如# ifdef，# ifndef，# else，# elif，# endif等。
这些伪指令的引入使得程序员可以通过定义不同的宏来决定编译程序对哪些代码进行处理。
预编译程序将根据有关的文件，将那些不必要的代码过滤掉。
3)头文件包含指令，如# include "FileName" 或者# include < FileName> 等。
在头文件中一般用伪指令# define定义了大量的宏（最常见的是字符常量），同时包含有各种外部符号的声明。
采用头文件的目的主要是为了使某些定义可以供多个不同的C源程序使用。
因为在需要用到这些定义的C源程序中，只需加上一条# include语句即可，而不必再在此文件中将这些定义重复一遍。
计算机语言中的编译与解释
计算机语言中的编译与解释在计算机科学领域中，编译与解释是两种不同的语言处理方式，它们对计算机语言的理解和执行有着不同的方式和过程。
本文将从编译与解释的定义、原理和应用等方面进行探讨，以帮助读者更好地理解计算机语言的编译与解释。
一、编译与解释的定义1.编译编译是将源代码转换成目标代码的过程。
编译器根据程序员编写的源代码，通过词法分析、语法分析和语义分析等步骤生成目标代码，然后由计算机直接执行目标代码。
编译的过程只需进行一次，生成的目标代码可以反复执行，提高了程序的执行效率。
2.解释解释是将源代码逐行转换成机器码并执行的过程。
解释器将源代码逐行解释为机器码，再通过计算机对机器码一行一行地解释执行。
解释器对源代码的解释和执行是同时进行的，每次执行时都需要将源代码转换成机器码，导致了解释执行的速度较慢。
二、编译与解释的原理1.编译的原理编译的过程包括词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成和代码优化等多个步骤。
- 词法分析：将源代码分解为一个个的词法单元。
- 语法分析：根据语法规则对词法单元进行组合，生成语法分析树。
- 语义分析：对语法分析树进行语义检查，确保程序的合法性。
- 中间代码生成：将高级语言转换为机器无关的中间表示形式。
- 代码优化：对中间代码进行优化，提高程序的执行效率。
- 目标代码生成：将中间代码转换为机器代码，生成目标文件。
2.解释的原理解释的过程包括词法分析、语法分析和执行三个主要步骤。
- 词法分析：将源代码分解为一个个的词法单元。
- 语法分析：根据语法规则对词法单元进行组合，生成语法分析树。
- 执行：解释器逐行解释语法分析树，将源代码直接转换成机器码并执行。
三、编译与解释的应用场景1.编译的应用编译器广泛应用于高级语言编程中，如C、C++、Java等。
编译器将程序员编写的源代码转换成目标代码，并生成可执行文件。
运行程序时只需要执行目标代码，提高了程序的运行效率。
2.解释的应用解释器常见于一些脚本语言的解释执行中，如Python、Perl、Ruby 等。
编译与解释的名词解释
编译与解释的名词解释编译与解释是计算机科学中两个重要的概念，它们分别指的是两种不同的程序语言执行方式。
编译和解释在计算机领域中扮演着不可或缺的角色，它们分别为不同的编程需求提供了解决方案。
本文将对编译与解释进行名词解释，从而帮助读者更好地理解这两个概念。
一、编译编译是将高级程序语言翻译为机器语言的过程。
在编译过程中，程序员编写的高级语言代码经过编译器的处理，生成对应的机器码。
编译器是一种专门的软件工具，它能够将源代码转变为可执行的二进制文件。
编译的过程实际上分为多个步骤。
首先，编译器对源代码进行词法分析，将代码拆分为一个个的词法单元。
接着，进行语法分析，将词法单元按照程序语法规则进行组织和语义解析。
在这个过程中，编译器会检查代码是否符合语法规范，并进行错误检测，以确保代码的正确性。
接下来，编译器将生成抽象语法树（Abstract Syntax Tree，简称AST），它用于表达源代码中的控制流结构。
最后，编译器将AST转化为机器码，并生成可执行文件。
相较于解释，编译的主要优势在于执行效率。
由于编译器在编译过程中已经将代码转换为机器码，因此执行速度更快。
此外，编译过程将所有的错误检测和优化都在编译阶段完成，从而减少了运行时的错误和负担。
二、解释解释是指在运行过程中逐行地解读程序代码，并逐行执行的过程。
解释器扮演着解释的角色，它将高级语言代码逐行翻译并执行。
与编译不同，解释过程不会生成可执行的二进制文件，而是在运行时进行。
解释的过程相对简单，它直接逐行解析源代码并执行。
解释器通过解析器将源代码转换为中间表示形式，然后进行解释执行。
解释器将逐行解释和执行代码，并在执行过程中实时解析下一行代码。
对于解释执行的语言，代码的修改可以立即生效，而无需重新编译。
相较于编译，解释的主要优势在于开发和调试的便利性。
由于解释器直接执行源代码，程序员可以更容易地进行调试和修改，而无需重新编译整个程序。
此外，解释执行还具有平台无关性，同一份源代码可以在不同的操作系统和硬件平台上运行。
编译原理第一章PPT课件
掌握编译原理有助于提高程序员对程序性能、代码质量和软件
03
工程实践的理解。
编译原理的应用领域
编译器设计
编译原理的核心应用领域之一 是编译器设计，包括源代码到
目标代码的转换、优化等。
解释器设计
解释器是另一种将源代码转换 为机器码的程序，编译原理同 样适用于解释器的设计。
程序分析
编译原理中的一些技术可以用 于程序分析，例如静态分析、 动态分析和程序切片等。
从高级语言的设计开始，逐步向下设计低级语言和机器语言。
数据结构和算法选择
选择合适的数据结构和算法，提高编译器的性能和可维护性。
代码优化
在生成目标代码之前，对中间代码进行优化，以提高目标代码的性能 和质量。
04 语言与语法
语言的定义与分类
总结词
语言的定义与分类是编译原理的重要基础，它涉及到语言的语法、语义和语用等方面。
语言的语义分析
总结词
语义分析是编译过程中的重要环节，它涉及 到对语言意义的解释和理解。
详细描述
语义分析是对源代码进行静态分析的过程， 目的是理解源代码的意义和功能。在语义分 析阶段，编译器会检查源代码中是否有语法 错误、类型错误、逻辑错误等，并对其进行 相应的处理。同时，语义分析还会进行符号 表管理、类型检查、控制流分析等工作，以
详细描述
中间代码生成是编译过程的第三步，其主要任务是将抽象语法树转化为中间代码。中间代码是一种抽象的、与具 体机器无关的代码形式，通常采用三地址码、四元式等表示方式。中间代码的主要目的是为了方便后续的优化和 目标代码生成。
代码优化
总结词
对中间代码进行优化，提高执行效率。
详细描述
代码优化是编译过程中非常重要的一步，其主要任务是对中间代码进行优化，以提高生成的目标代码 的执行效率。常见的优化技术包括常量折叠、无用代码删除、循环展开等。
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高级语言编译过程
高级语言是为了简化人类对计算机进行指令输入的语言。
然而，计算机无法识别这些
高级语言。
因此，高级语言需要通过编译器进行编译成机器语言，以便计算机能够读取和
执行程序。
该过程详细介绍如下。
高级语言编译过程的第一步是编写高级语言程序。
编写高级语言程序是编程过程的首
要任务。
在编写程序时，程序员将使用高级语言构建程序，该程序然后将被编译成计算
机语言。
这个过程中有几个步骤：
1. 分析语言：程序员使用高级语言来写程序。
语言本身具有规则、标准，需要被程
序员遵循。
2. 解析（Parsing）: 在完成解析之后，高级语言程序就成为了计算机可读的中间代码。
解析器将程序作为输入，并且以一种类似树形的结构存储该程序的结构及其内容。
3. 语法检查：语法检查器检查代码的有效性和规则性。
5. 代码生成：将所写的高级语言代码翻译为低级的代码，可以通过链接器生成可执
行文件。
6. 优化：编译过程还可以进行性能调优，以提高代码的效率。
在接下来的编译过程中，编译器会对程序进行编译，调试和优化，以生成可执行程序，使程序能够被计算机解释和执行。
编译器自动完成以下的工作：
1. 词法分析：将源代码转换为一个单词序列。
3. 代码生成：将分析树转化为目标代码。
4. 目标代码生成：生成可执行文件。
在编译过程中，编译器会检查代码的语义错误，包括类型错误、作用域错误和语义不
一致等，以确保程序能够正确执行。
编译器还可以通过执行代码优化来提高程序的性能。
总的来说，编译器是将高级语言转换为计算机语言的工具。
编译过程包括了词法分析，语法分析，语法检查，语义检查，代码生成和代码优化等不同阶段。
通过这些步骤，高级
语言代码被编译成可执行文件，可以被计算机执行。