计算机编译原理基础知识概述
编译原理PPT课件
教学目的与要求：
编译程序是现代计算机系统的基本组成部
分之一。本课程重点讲述编译程序的设计
原理和常用实现技术。通过课程的学习和
实验的完成，应该清楚的理解一个编译程
序是如何工作的；如果在以后遇到了任何
一个程序设计语言，应该知道如何实现这
个语言的多数机制；应具有一定的使用编
译构造工具开发编译程序的经验；会将所
参考书:《程序设计语言 编译原理》（第3 版），陈火旺、刘春林等，国防工业出版社 2000
等等
2021/3/7
CHENLI
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教学内容
1 编译程序概述 编译程序是现代计算机系统的基本组成部分之 一.编译程序一般由词法分析程序，语法分析程 序，语义分析程序，中间代码生成程序，目标 代码生成程序，代码优化程序，符号表管理程 序和错误处理程序等成分构成。本章概要介绍 编译成分的主要功能以及编译阶段的逻辑关系。
教学内容
5 语法分析程序的构造
自顶向下的语法分析。可以看作是为一个输入串寻找 一个最左推导的过程,也等价于从根开始,按前序生成 结点，为输入串构造分析树的过程。讨论一种有效的 无回溯的自顶向下分析程序,这种分析程序称为预测 分析程序。介绍对于一个文法类：LL（1）文法, 如 何自动的构造预测分析程序。
2 PL/0 编译程序剖析 给出一个简单的类Pascal语言，其编译程序用 高级语言（C和Pascal）实现。通过剖析该高 级语言程序以理解各编译成分的功能及手工实 现方法。
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CHENLI
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教学内容
3 高级语言的认识
要学习和构造编译程序，理解和定义程序设计语言
是必不可少的。每个程序设计语言都有一定的规则用 以规定合适程序的语法结构，也需要有对一个程序的 含义的描述。上下文无关文法给出程序设计语言的精 确的,易于理解的语法说明。尚没有公认的形式系统 描述程序含义，但也有流行的描述语义规则的方法— 属性文法。
Chapt1_编译概述_11
源程序
词法分析
中间 代码1
语法分析 语义分析
中间 代码2
代码生成
目标代码
3、遍的划分依据
源语言的繁简
宿主机的存储容量的大小
编译程序功能的强弱
目标程序优化的程度
实现工具的先进程度 设计人员的素质和数量
当源语言较繁、编译程序功能很强、目标程序 优化程度较高且宿主机存储容量较小时，宜采用多 遍扫描方式。
1.1 程序设计语言(p1) 3、高级语言
特点：接近于自然语言，因而容易学习和掌握，且编 写程序效率高，编写出的程序易读、易理解、易修改、 易移植，但机器不能直接识别和直接执行。
C语言程序示例： int a,c=2; a=16+c*2; printf(〞a=%d〞,a);
1.2 翻译程序(p2)
编译原理及实现
任课教师：韦艳艳 E-mail：weiyy2001@
学习这门课程的意义
经典课程，修炼专业“内功”。 品味编译技术解决问题的思路与方法。
最实在的---学分
编译原理---课前思考
为什么有些语言规定标识符不能超过8个字符？而有些语言 对标识符的长度无限制？ 为什么有些语言能实现递归，而有些语言不能？
重要知识点
1. 编译程序 2. 编译程序与解释程 序的根本区别 3. 典型的编译程序模 型及其各组成部分 的功能
回顾：程序与程序设计语言
程序：为实现特定目标或解决特定问题而用计算机语言 编写的指令序列的集合。 常见的程序设计语言： C++, Java, C, FORTRAN, Pascal, Lisp, Basic, ML等
第1章 第2章 第3章 第4章 第5章 第6章 第7章 第8章 第9章 编译概述（2课时）（第6周） 文法和语言（6课时） 词法分析（3+4课时） 语法分析--自顶向下分析（6+4课时） 语法分析--自底向上分析（3课时） 语法制导翻译技术（4课时） 符号表管理技术 （2课时） 程序运行时的存储组织及管理 （2课时） 语义分析和代码生成（4+4课时）
2019年郑州大学编译原理第2章.ppt
也 是表达式；
(4) 若E为表达式,则 ( E )也是表达式。
二、语句
1、赋值句 2、控制语句
无条件转移语句 条件语句 循环语句 过程（或函数）调用语句 返回语句
3、说明句 4、简单句和复合句
§2.3 程序语言的语法描述
本节介绍高级语言语法结构的形式化描述问题
例题2.5
构造一个文法G4，使得
L(G4)={ ambn | m>n≧0 } 正解：文法G4: SAB Aa|aA BaBb|ε
上下文无关文法定义 归纳起来，一个上下文无关文法包括四个组成 部分： 一组终结符号 如：me ,book,gave 等 一组非终结符号 如：<主语>，<谓语> 等 一个开始符号 如: <句子> 一组产生式 如： <间接宾语> → <代词> <直接宾语> → <冠词> <名词>
上下文无关文法定义
形式上说，一个上下文无关文法G是一个四元式： G=（VT，VN，S，），其中： VT是一个非空有限集，它的每个元素为终结符号； VN是一个非空有限集，它的每个元素为非终结符号 且VT∩VN= Φ S 是一个非终结符号，称为开始符号； 是产生式有限集合，形如 A→α * 其中：A∈ VN， α∈(VT U VN) 。 注： 开始符号S是一个特殊的非终结符号，它至少 必须在某个产生式的左部出现一次。
语义规则 是指这样的一组规则，使用它可以定义一
个程序的意义。
描述语义规则的工具：
基于属性文法的语法制导下的翻译方法
2.1.3 程序
所谓程序，是描述一定数据的处理过程，即包括描述 数据和对数据的运算两个功能。
28_高级语言编译
高级语言编译第一部分高级语言编译概述 (2)第二部分编译原理与技术 (4)第三部分词法分析 (8)第四部分语法分析 (11)第五部分语义分析 (14)第六部分中间代码生成 (17)第七部分优化与代码生成 (21)第八部分运行时系统与解释器 (25)第一部分高级语言编译概述文章标题：《高级语言编译》一、引言高级语言编译是将高级语言源代码转化为低级语言的过程，以实现计算机程序的执行。
这个过程涉及到多个阶段和复杂的算法，从源代码的词法分析到语义分析，再到优化和目标代码生成。
本文将概述高级语言编译的基本概念、主要步骤及其涉及的技术。
二、高级语言编译的基本概念1.源代码：这是由程序员编写的文本文件，包含程序源代码。
源代码通常由人类可读的指令和数据组成，需要经过编译器处理转化为机器可读的二进制代码。
2.编译：这是一个将源代码转化为可执行程序的过程。
它包括多个阶段，如词法分析、语法分析、语义分析、优化和目标代码生成。
3.编译器：这是一种软件工具，负责将源代码转化为可执行程序。
编译器通常由多个阶段组成，每个阶段都有特定的任务，如词法分析、语法分析、语义分析、优化和目标代码生成。
三、高级语言编译的主要步骤1.词法分析：这是编译器的第一个阶段。
在这个阶段，编译器将源代码转化为令牌序列。
词法分析器会根据语言的语法规则，将源代码拆分成一个个的令牌，如关键字、标识符、运算符等。
2.语法分析：这是编译器的第二个阶段。
在这个阶段，编译器使用由语法规则定义的解析树来解析令牌序列。
语法分析器将令牌序列转化为抽象语法树（AST），AST 是源代码的内部表示，反映了程序的语法结构。
3.语义分析：这是编译器的第三个阶段。
在这个阶段，编译器检查源代码是否满足语言的语义规则。
语义分析器会检查类型是否正确、变量是否已声明等，以确定程序的正确性。
4.优化：这是编译器的第四个阶段。
在这个阶段，编译器试图优化程序以提高其性能。
优化器通过消除冗余代码、改进算法等手段来优化程序。
rpm 编译原理-概述说明以及解释
rpm 编译原理-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分：RPM（Red Hat Package Manager）是一种用于管理和安装软件包的工具，在Linux系统中被广泛使用。
通过RPM，用户可以轻松地安装、升级、卸载软件包，使得软件管理更加便捷和高效。
RPM编译原理是指在安装软件包时，系统是如何根据软件包的源代码文件进行编译和打包的过程。
本文将详细介绍RPM的编译原理，包括RPM的定义和概念、编译原理的详细解释，以及编译的步骤和流程。
通过深入了解RPM编译原理，读者可以更好地理解软件包管理的原理和过程，为之后的软件安装和管理提供指导。
1.2 文章结构文章结构主要包括引言、正文和结论三部分。
1. 引言部分介绍了文章的概述，包括对RPM编译原理的初步介绍，文章结构的概览以及撰写本文的目的。
2. 正文部分主要分为三个小节:2.1 RPM的定义和概念，该部分主要介绍RPM的定义和相关概念，让读者对RPM有一个基本的认识和了解。
2.2 RPM编译原理详解，详细解释RPM编译原理的相关内容，包括核心概念、理论基础等，帮助读者深入理解RPM的编译原理。
2.3 RPM编译的步骤和流程，具体介绍RPM编译的步骤和流程，让读者掌握RPM编译的实际操作方法。
3. 结论部分包括三个小节:3.1 总结RPM编译原理的重要性，总结RPM编译原理在软件开发中的重要性，并提出相关建议和看法。
3.2 未来发展方向，探讨RPM编译原理的未来发展方向和趋势，展望RPM编译原理在未来的应用和发展。
3.3 结论，对全文内容进行总结，强调RPM编译原理的重要性和价值，为读者留下深刻印象。
1.3 目的本文的主要目的是深入探讨RPM 编译原理，帮助读者更好地理解RPM 软件包管理工具的工作原理。
通过对RPM 的定义和概念、编译原理的详细解释以及编译步骤和流程的分析，读者将能够更全面地了解RPM 软件包是如何被创建、编译和安装的。
此外，我们还将探讨RPM 编译原理的重要性，以及对未来发展方向的展望。
编译原理
课程地位：编译理论与方法
计算机科学与技术中理论和实践相结合的最好典范 ACM 图灵奖，授予在计算机技术领域作出突出贡献的 科学家
程序设计语言、编译理论与方法约占1/3
程序的构造方法
1.1 什么是编译程序
编译程序与程序员的关系？ 回顾程序执行的方式
解释型，如：BASIC 编译型，如：C 混合型，如：JAVA
1. 词法分析
任务: 对源程序字符流进行扫描和分解，识别出一 个个单词符号。 依循原则：构词规则 描述工具：有限自动机 例： Z := X + 6 * Y z : = x + 6 * y
可识别为下列单词（记号）： 标识符z 赋值 := 标识符x 加号+ 数字6 乘号* 标识符y
2. 语法分析
任务:在词法分析的基础上，根据语言的语法规则把单词 符号串分解成各类语法单位。 依循的原则：语法规则 描述工具：上下文无关文法、语法树和抽象语法树 例(PASCAL): VAR Z,X,Y:real; E Z := X + 6* Y :=
PROCEDURE INCWAP(M，N:INTEGER); LABEL START; VAR K:INTEGER; BEGIN START: K:=M+1; M:=N+4; N:=K; END.
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PROCEDURE INCWAP(M，N:INTEGER); LABEL START; VAR K:INTEGER; BEGIN START: K:=M+1; 表 0.1 符号名表 SNT M:=N+4; NAME INFORMATION N:=K; END. 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
编译原理 两个文法 取并集
编译原理两个文法取并集引言编译原理是计算机科学中重要的一门课程，它涉及到程序的编写、翻译和执行等方面。
在编译原理中，文法是一个核心概念，它用于描述程序语言的语法规则。
本文将探讨编译原理中的两个文法如何进行取并集的操作。
文法概述文法是形式语言中描述语法的规则集合。
在编译原理中，文法用于定义程序语言的语法结构。
一个文法由四个部分组成：终结符集合、非终结符集合、产生式集合和一个起始符号。
终结符是文法中最基本的符号，它表示语法中不可再分的最小单位，例如数字、运算符等。
非终结符是由终结符和其他非终结符组成的符号，表示可以进一步扩展的语言单元。
产生式描述了如何将一个符号替换为一串符号的规则。
起始符号是文法的入口符号，表示一切从此开始。
文法的表示方法文法可以使用多种方式进行表示，包括BNF（巴科斯-诺尔范式）和EBNF（扩展巴科斯-诺尔范式）等。
BNF是一种用于描述语法的形式化表示方法，它使用产生式指定如何从一个符号推导出另一个符号。
EBNF是BNF的扩展版本，它引入了更多的语法元素和约定，使得文法的表示更加灵活和简洁。
两个文法的例子为了更好地说明文法取并集的概念，我们将使用两个简单的文法作为例子进行讨论。
文法一E -> E + T | TT -> T * F | FF -> ( E ) | id文法二S -> a S b | ε在这两个文法中，终结符集合包括’+‘,’*‘,’(‘,’)‘, ’id’, ‘a’和’b’，非终结符集合包括’E’, ‘T’, ‘F’和’S’。
产生式集合则给出了不同符号的替换规则。
取并集的操作在编译原理中，取并集是指将多个文法的产生式进行合并，得到一个新的文法。
取并集的操作使得我们可以将多个文法的语法规则合并在一起，这样可以更方便地进行语言的描述和分析。
取并集的步骤取并集的具体步骤如下：1.合并终结符集合：将所有文法的终结符集合合并，得到新的终结符集合。
2.合并非终结符集合：将所有文法的非终结符集合合并，得到新的非终结符集合。
编译原理目录
编译原理目录一、引言。
1.1 编译原理概述。
1.2 编译器的作用和原理。
二、词法分析。
2.1 词法分析的任务和原理。
2.2 正规表达式和有限自动机。
2.3 词法分析器的实现。
三、语法分析。
3.1 语法分析的任务和原理。
3.2 自顶向下分析和自底向上分析。
3.3 语法分析器的实现。
四、语义分析。
4.1 语义分析的任务和原理。
4.2 语义动作和语法制导翻译。
4.3 语义分析器的实现。
五、中间代码生成。
5.1 中间代码的作用和原理。
5.2 三地址码和四元式。
5.3 中间代码生成器的实现。
六、代码优化。
6.1 代码优化的目标和原理。
6.2 基本块和流图。
6.3 代码优化器的实现。
七、目标代码生成。
7.1 目标代码生成的任务和原理。
7.2 寄存器分配和指令选择。
7.3 目标代码生成器的实现。
八、汇编与链接。
8.1 汇编的作用和原理。
8.2 静态链接和动态链接。
8.3 汇编器和链接器的实现。
九、实践与应用。
9.1 编译原理在实际开发中的应用。
9.2 前端与后端的协同工作。
9.3 实践案例分析。
十、总结与展望。
10.1 编译原理的发展历程。
10.2 未来编译原理的发展趋势。
10.3 结语。
在编译原理的学习过程中，我们将深入了解编译器的工作原理和实现方法。
从词法分析到目标代码生成，每个环节都承担着特定的任务，而它们又相互协作，共同完成将源代码翻译成目标代码的过程。
通过本文档的学习，读者将能够全面了解编译原理的核心概念和具体实现，为日后的编译器开发和优化工作打下坚实的基础。
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计算机编译原理基础知识概述计算机编译原理是计算机科学的重要分支，它研究的是将高级编程
语言转化为机器语言的方法和技术。
编译器是计算机软件中的核心组件，它负责将程序员编写的高级语言代码转换为计算机能够执行的二
进制指令。
本文将对计算机编译原理的基础知识进行概述。
一、编译原理的定义及作用
计算机编译原理是研究如何将高级编程语言转化为机器语言的学科，它的主要目标是设计和实现高效可靠的编译器。
编译器是一种将源代
码翻译成目标代码的软件工具，它可以将程序员编写的高级语言程序
转换为机器语言指令，以便计算机能够执行。
编译原理的作用主要有以下几个方面：
1. 提高程序执行效率：编译器可以进行优化，使得程序的执行更加
高效，节省计算资源，提升计算机系统的性能。
2. 简化程序编写：使用高级编程语言可以使程序编写更加方便快捷，减少程序员的工作量。
3. 跨平台开发：通过编译器将高级语言代码转换为机器语言，可以
使程序在不同的计算机平台上运行。
二、编译原理的基本过程
编译器通常包含以下几个基本过程：
1. 词法分析：将源代码分解为一个一个的单词或符号，形成词法单
元序列。
这个过程中会去掉程序中的注释和多余的空格，将代码转换
为一个标记流。
2. 语法分析：根据语法规则对词法单元序列进行语法分析，构建抽
象语法树。
这一过程对代码的结构进行分析，确定是否符合语法规范。
3. 语义分析：对抽象语法树进行语义分析，确定变量声明、类型检
查等信息，并进行错误检查和修复。
4. 中间代码生成：将抽象语法树转化为中间代码表示，通常是一种
独立于机器的中间表示形式。
5. 代码优化：对中间代码进行优化，提高程序的执行效率，减少代
码的长度和执行时间。
6. 目标代码生成：将优化后的中间代码转化为目标机器代码，生成
可执行文件。
7. 符号表管理：维护和管理程序中的变量、函数等符号信息，用于
在编译过程中进行引用和检查。
三、编译器的基本结构
编译器通常包含以下几个组成部分：
1. 前端：负责词法分析、语法分析、语义分析等处理程序的结构和
语义。
前端生成中间代码。
2. 优化器：对中间代码进行优化，去除冗余、简化计算等操作，提高程序执行效率。
3. 后端：负责将优化后的中间代码转化为目标机器代码，生成可执行文件。
四、编译原理的应用
编译原理在计算机科学和工程领域有着广泛的应用。
它不仅在编译器的设计和实现中发挥着重要作用，在其他领域也有着重要的应用价值。
以下是一些典型的应用场景：
1. 程序语言设计：编译原理为设计和实现新的编程语言提供了理论基础和方法论。
2. 操作系统开发：编译器可以将操作系统的源代码转化为可执行代码，实现操作系统的功能。
3. 嵌入式系统开发：编译器可以将高级编程语言转化为机器指令，用于控制嵌入式系统的硬件。
4. 虚拟机实现：通过编译器，可以将高级编程语言转化为虚拟机指令，实现虚拟机的功能。
总结：
计算机编译原理是计算机科学中的重要分支，它研究的是如何将高级编程语言转化为机器语言的方法和技术。
编译原理的基本过程包括词法分析、语法分析、语义分析、代码生成等步骤，编译器的基本结
构由前端、优化器和后端组成。
编译原理在计算机科学和工程领域有着广泛的应用，为程序语言设计、操作系统开发、嵌入式系统开发等提供理论基础和实现方法。
通过对编译原理的学习和理解，可以提高计算机程序的效率和开发效率，推动计算机科学技术的发展。