第9章目标代码生成
清华大学编译原理第二版课后习答案
Lw.《编译原理》课后习题答案第一章第1章引论第1题解释下列术语：（1）编译程序（2）源程序（3）目标程序（4）编译程序的前端（5）后端（6）遍答案：（1）编译程序：如果源语言为高级语言，目标语言为某台计算机上的汇编语言或机器语言，则此翻译程序称为编译程序。
（2）源程序：源语言编写的程序称为源程序。
（3）目标程序：目标语言书写的程序称为目标程序。
（4）编译程序的前端：它由这样一些阶段组成：这些阶段的工作主要依赖于源语言而与目标机无关。
通常前端包括词法分析、语法分析、语义分析和中间代码生成这些阶段，某些优化工作也可在前端做，也包括与前端每个阶段相关的出错处理工作和符号表管理等工作。
（5）后端：指那些依赖于目标机而一般不依赖源语言，只与中间代码有关的那些阶段，即目标代码生成，以及相关出错处理和符号表操作。
（6）遍：是对源程序或其等价的中间语言程序从头到尾扫视并完成规定任务的过程。
第2题一个典型的编译程序通常由哪些部分组成？各部分的主要功能是什么？并画出编译程序的总体结构图。
答案：一个典型的编译程序通常包含8个组成部分，它们是词法分析程序、语法分析程序、语义分析程序、中间代码生成程序、中间代码优化程序、目标代码生成程序、表格管理程序和错误处理程序。
其各部分的主要功能简述如下。
词法分析程序：输人源程序，拼单词、检查单词和分析单词，输出单词的机内表达形式。
语法分析程序：检查源程序中存在的形式语法错误，输出错误处理信息。
语义分析程序：进行语义检查和分析语义信息，并把分析的结果保存到各类语义信息表中。
中间代码生成程序：按照语义规则，将语法分析程序分析出的语法单位转换成一定形式的中间语言代码，如三元式或四元式。
中间代码优化程序：为了产生高质量的目标代码，对中间代码进行等价变换处理。
盛威网（）专业的计算机学习网站1《编译原理》课后习题答案第一章目标代码生成程序：将优化后的中间代码程序转换成目标代码程序。
表格管理程序：负责建立、填写和查找等一系列表格工作。
优化和目标代码生成(PPT课件)
• 代码优化在整个编译过程的位置
源程序 编译前端 中间代码 中间代码生成 中间代码 目标代码生成 目标程序 中间代码 中间代码优化 目标代码优化
程序员和编译器可能改上程序的位置
源程序 编译前端 中间代码 目标代码生成 目标程序
程序员可以改进 算法，改变循环
编译器可以改进过程调 用、循环和地址计算
编译器可以利用寄存器， 选择指令和窥孔优转换
3
7.1.1 数据类型
类型的合法性检查是判断数据类型是否与上下文的要求一致 数据类型是对该类型数据（变量或常量）的取值是否合法以 及对该类型数据的运算是否合法的一种说明。
4
7.1.2 数据结构
一个程序设计语言如允许使用的数组、记录、字符串、 表、栈等形式的数据结构，在编译程序中应为它们提供相 应的翻译。 为了能对数据结构中的元素进行引用，必须完成从逻辑结 构到能够访问这些数据元素的物理结构的映射。应考虑： １映射算法相对简单，根据逻辑结构容易计算出物理地址 ２从逻辑结构投影到物理结构时，不至于超界或存储溢出 ３使用的数据结构承担这种程序设计语言的主要功能 ４在这些数据结构定义相关的运算
25
• 指令选择
– 一个编译程序可以看成是一个转换系统，它把源程序转换成 等价的目标代码，也就是说，对源语言种各种语言结构，依 据语义确定相应的目标代码结构，即确定源语言于目标语言 之间的对应关系，确保正确实现语义。显然，能否建立这样 的关系直接影响到编译程序的质量。 – 目标机器指令系统的性质决定了指令选择的难以程度，指令 系统的一致性和完备性直接影响到这种对应关系的建立。如 果目标机器能一致地支持各种数据类型和寻址方式，不需特 别处理例外，这种对应关系的建立就容易得多。 – 指令执行速度和机器特点对产生目标代码的质量也十分重要。 显然，如果指令集合丰富的目标机器对于某种操作可提供集 中处理的时候，应该选择效率高、执行速度快的一种。
计算机程序设计语言与编译原理
计算机程序设计语言与编译原理计算机程序设计语言和编译原理是计算机科学与技术中非常重要的两个方向，它们相互关联，相辅相成，在软件开发领域起着至关重要的作用。
本文将介绍计算机程序设计语言和编译原理的基本概念、原理和应用，并附带答案和解析以供参考。
第一节：计算机程序设计语言的基本概念与分类计算机程序设计语言是计算机人机交互的桥梁，是一种特殊的符号系统，用于描述计算机程序的结构和行为。
根据语言的形式和特点，计算机程序设计语言可以分为编译型语言和解释型语言两大类。
1. 编译型语言编译型语言是将程序源代码编译为目标代码后再执行的语言。
它的执行效率较高，但开发周期较长。
常见的编译型语言有C、C++和Pascal等。
2. 解释型语言解释型语言是将程序源代码逐行解释执行的语言。
它的开发周期较短，但执行效率相对较低。
常见的解释型语言有Python、JavaScript和Ruby等。
第二节：编译原理的基本概念与过程编译原理是研究将高级语言程序翻译成等价的机器语言程序的原理和方法。
它包括词法分析、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等基本过程。
1. 词法分析词法分析是将字符序列转换为单词序列的过程。
它通过正则表达式和有限自动机等方法识别出程序中的关键字、标识符和常量等。
2. 语法分析语法分析是将单词序列转换为语法树的过程。
它通过上下文无关文法和语法分析算法（如LL算法和LR算法）来分析语法结构。
3. 语义分析语义分析是对语法树进行静态语义检查和语义动作的过程。
它通过符号表和类型检查等方法确保程序的语义正确性。
4. 中间代码生成中间代码生成是将高级语言程序转换为一种类似于汇编语言的中间代码的过程。
它既保留了源程序的结构，又利于后续的代码优化。
5. 代码优化代码优化是对中间代码进行变换和重组，以改进程序的执行效率和资源利用率的过程。
它可以包括常数合并、循环展开和指令调度等优化技术。
6. 目标代码生成目标代码生成是将中间代码转换为目标机器代码的过程。
编译原理第三版课后习题答案
编译原理第三版课后习题答案编译原理是计算机科学中的一门重要课程，它研究的是如何将高级程序语言转换为机器语言的过程。
而《编译原理》第三版是目前被广泛采用的教材之一。
在学习过程中，课后习题是巩固知识、提高能力的重要环节。
本文将为读者提供《编译原理》第三版课后习题的答案，希望能够帮助读者更好地理解和掌握这门课程。
第一章：引论习题1.1：编译器和解释器有什么区别？答案：编译器将整个源程序转换为目标代码，然后一次性执行目标代码；而解释器则逐行解释源程序，并即时执行。
习题1.2：编译器的主要任务是什么？答案：编译器的主要任务是将高级程序语言转换为目标代码，包括词法分析、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等过程。
第二章：词法分析习题2.1：什么是词法分析？答案：词法分析是将源程序中的字符序列划分为有意义的词素（token）序列的过程。
习题2.2：请给出识别下列词素的正则表达式：（1）整数：[0-9]+（2）浮点数：[0-9]+\.[0-9]+（3）标识符：[a-zA-Z_][a-zA-Z_0-9]*第三章：语法分析习题3.1：什么是语法分析？答案：语法分析是将词法分析得到的词素序列转换为语法树的过程。
习题3.2：请给出下列文法的FIRST集和FOLLOW集：S -> aAbA -> cA | ε答案：FIRST(S) = {a}FIRST(A) = {c, ε}FOLLOW(S) = {$}FOLLOW(A) = {b}第四章：语义分析习题4.1：什么是语义分析？答案：语义分析是对源程序进行静态和动态语义检查的过程。
习题4.2：请给出下列文法的语义动作：S -> if E then S1 else S2答案：1. 计算E的值2. 如果E的值为真，则执行S1；否则执行S2。
第五章：中间代码生成习题5.1：什么是中间代码？答案：中间代码是一种介于源代码和目标代码之间的表示形式，它将源代码转换为一种更容易进行优化和转换的形式。
第九章 目标代码生成(1)
SYMBL[X( L )]
…L
a
yyy
b
yy
c
yy
d
yy
t1 n y y n
t2 n y n
t3 n y n
t4
nyn
t5
nyn
x
yn
9.1.3 寄存器的分配问题
寄存器操作快且指令短，如何充分利用它？
⒈ 设置描述表: RDL(R0,R1,…, Rn):
用以记录寄存器的当前状态：如 RDL.R1=x 如何为
此外还有下述 操作码 op ：
逻辑 运算
LT(<),GT(>),EQ(==),LE(<=),GE(>=),NE(!=) AND(&&),OR(||),NO(!)
※ 四元式目标代码翻译示例：
【例9.1】
⑴( + a b t1 ) ⑵( - t1 d t2 )
①LD R0,a ②ADD R0,b ③SUB R0,d
※ 附有活跃信息的四元式：
⑴(+ a(y) b(y) t1(y ) ) ⑵(* a(y) t1(y) t3(y) ) ⑶(/ t1(y) t3(n ) x(y) ) ⑷(= t1(n) _ i(y ) )
Ⅲ. 基本块内活跃信息求解算法
• 支持: ⑴ 在符号表上增设一个信息项（ L ）
name … L
⑴(+ a( y ) b( y ) t1( y )) ⑵(- c( y ) d( y ) t2( y )) ⑶(* t1( y )t2( n )t3( y ))
⑷(- a( y ) t3( n )t4( y )) ⑸(/ t1( n ) 2 t5( y )) ⑹(+ t4( n )t5( n ) x( y ))
编译原理简明教程(第2版)[冯秀芳,崔冬华,段富][电子教.pptx
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#include <stdio.h> int lineno = 1; %}
number {digit}+(\.{digit}+?(E[+]?{digit }+)?
line
*.\n
%%
13.2 词法分析自动生成工具 13.2.1 LEX系列词法分析自动生成工具简介
{ws} if
{ /* 没有动作或没有返回 */ } {return (IF);}
2. 第1和第2个双百分号之间出现的是：规则部分，由一系列带有C代码的正则表达 式组成，每个转换规则的格式为 模式 ｛动作｝；其中每个模式是一个正则表 达式，可以使用声明部分给出的正则定义。当匹配相对应的正则表达式时，这些 动作对应的C代码片段就会被执行。
3. 第2个双百分号之后出现的是：规则部分各个动作需要使用的所有辅助函数，这 部分是可选内容。
13.2.1 LEX系列词法分析自动生成工具简介
2．正则表达式的Lex约定
正则表达式(regular expression)：是一种可以用于模式匹配和替换的强有力 的工具。
【例13.2】为一个带符号的数集写出正则表达式，这个集合可能包含一个小数 部分或一个以字母E开头的指数部分。
参考解答： (“+”|“-”)？[0-9]+( “.” [0-9]*)?(E(“+”|“”)?[0-9]+)?
“<=”
{yylval = LE; return(RELOP);}
“=” “<>”
{yylval = EQ; return(RELOP);} {yylval = NE; return(RELOP);}
“>”
{yylval = GT; return(RELOP);}
《编译原理》习题及答案
第一章1、将编译程序分成若干个“遍”是为了。
b．使程序的结构更加清晰2、构造编译程序应掌握。
a．源程序b．目标语言c．编译方法3、变量应当。
c．既持有左值又持有右值4、编译程序绝大多数时间花在上。
d．管理表格5、不可能是目标代码。
d．中间代码6、使用可以定义一个程序的意义。
a．语义规则7、词法分析器的输入是。
b．源程序8、中间代码生成时所遵循的是- 。
c．语义规则9、编译程序是对。
d．高级语言的翻译10、语法分析应遵循。
c．构词规则二、多项选择题1、编译程序各阶段的工作都涉及到。
b．表格管理c．出错处理2、编译程序工作时，通常有阶段。
a．词法分析b．语法分析c．中间代码生成e．目标代码生成三、填空题1、解释程序和编译程序的区别在于是否生成目标程序。
2、编译过程通常可分为5个阶段，分别是词法分析、语法分析中间代码生成、代码优化和目标代码生成。
3、编译程序工作过程中，第一段输入是源程序，最后阶段的输出为标代码生成程序。
4、编译程序是指将源程序程序翻译成目标语言程序的程序。
一、单项选择题1、文法G：S→xSx|y所识别的语言是。
a. xyxb. (xyx)*c. x n yx n(n≥0)d. x*yx*2、文法G描述的语言L(G)是指。
a. L(G)={α|S+⇒α , α∈V T*}b. L(G)={α|S*⇒α, α∈V T*}c. L(G)={α|S*⇒α,α∈(V T∪V N*)}d. L(G)={α|S+⇒α, α∈(V T∪V N*)}3、有限状态自动机能识别。
a. 上下文无关文法b. 上下文有关文法c.正规文法d. 短语文法4、设G为算符优先文法，G的任意终结符对a、b有以下关系成立。
a. 若f(a)>g(b)，则a>bb.若f(a)<g(b)，则a<bc. a~b都不一定成立d. a~b一定成立5、如果文法G是无二义的，则它的任何句子α。
a. 最左推导和最右推导对应的语法树必定相同b. 最左推导和最右推导对应的语法树可能不同c. 最左推导和最右推导必定相同d. 可能存在两个不同的最左推导，但它们对应的语法树相同6、由文法的开始符经0步或多步推导产生的文法符号序列是。
编译原理教案
编译原理教案说明：一、参考书：1、陈意云、张昱：《编译原理》，高等教育出版社，2003年。
2、陈意云、张昱：《编译原理习题精选》，中国科技大学出版社，2003年。
3、吕映芝、张素琴、蒋维杜：《编译原理》，清华大学出版社，1998年第二版。
4、王生原、吕映芝、张素琴：《编译原理课程辅导》，清华大学出版社，2007年。
5、伍春香：《编译原理习题与解析》，清华大学出版社，2001年。
6、Andrew W.Appel：《现代编译原理—C语言描述》，人民邮电出版社，2005年。
7、Noam Nison等：《计算机系统要素》，电子工业出版社，2007年。
8、Randall Hyde：《编程卓越之道（第二卷）》，电子工业出版社，2007年。
二、教学目的：通过学习形式语言与自动机理论、词法分析、语法分析、语义分析、代码优化和生成等内容使学生掌握构造编译程序的基本原理和基本方法，并通过上机实习使学生进一步掌握开发应用程序的基本方法，为深入理解计算机系统、程序设计语言与开发大型应用程序打下良好的基础。
三、教学时数：课堂教学51学时，上机实验30学时。
四、授课内容：第一章编译程序概述第二章 PL/0编译程序的实现第三章文法和语言第四章词法分析第五章自顶向下语法分析方法第六章自底向上优先分析方法第七章 LR分析方法第八章语法制导翻译和中间代码生成第九章符号表第一○章目标程序运行时的存储组织第一一章代码优化第一二章代码生成第一章概述一、说明：1、教学目的与要求：了解编译程序的概念、结构以及工作流程。
2、主要内容：什么是编译程序、编译过程概述、编译程序的结构、编译阶段的组合、编译技术和软件工具以及实例分析。
3、教学重点：编译程序的结构以及每一阶段的任务。
4、教学难点：理解编译程序各模块的判错功能、编译方式和解释方式执行速度上的不同。
二、教学内容第一节编译程序1、机器语言：直接用计算机能够识别的二进制代码指令来编写程序的语言。
编译原理第三版答案
编译原理第三版答案编译原理是计算机科学中非常重要的一门课程，它涉及到程序设计语言的语法、语义和编译器的设计与实现等内容。
《编译原理》（Compilers: Principles, Techniques, and Tools）是编译原理领域的经典教材，由Alfred V. Aho、Monica S. Lam、Ravi Sethi和Jeffrey D. Ullman合著，已经出版了三个版本。
本文将针对《编译原理》第三版中的习题和答案进行整理和总结，以帮助学习者更好地理解和掌握编译原理相关知识。
第一章，引论。
1.1 什么是编译器？编译器是一种将源程序翻译成目标程序的程序，它包括词法分析、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等阶段。
1.2 编译器的主要任务是什么？编译器的主要任务是将高级语言程序翻译成等价的目标程序，同时保持程序的功能和性能。
1.3 编译器的结构包括哪些部分？编译器的结构包括前端和后端两部分，前端包括词法分析、语法分析和语义分析，后端包括中间代码生成、代码优化和目标代码生成。
第二章，词法分析。
2.1 什么是词法分析？词法分析是编译器中的第一个阶段，它将源程序中的字符序列转换成单词（Token）序列。
2.2 词法分析的主要任务是什么？词法分析的主要任务是识别源程序中的单词，并将其转换成单词符号表中的标识符。
2.3 词法分析中常见的错误有哪些？词法分析中常见的错误包括非法字符、非法注释、非法标识符等。
第三章，语法分析。
3.1 什么是语法分析？语法分析是编译器中的第二个阶段，它将词法分析得到的单词序列转换成抽象语法树。
3.2 语法分析的主要任务是什么？语法分析的主要任务是识别源程序中的语法结构，并检查语法的正确性。
3.3 语法分析中常见的错误有哪些？语法分析中常见的错误包括语法错误、缺失分号、缺失括号等。
第四章，语义分析。
4.1 什么是语义分析？语义分析是编译器中的第三个阶段，它对源程序的语义进行分析和处理。
第9章 目标代码生成 编译程序最后一个阶段是目标代码生成。它通常在语义分析后或者优化后的中间代码上进行
9.1 概述
二. 设计代码生成器时要着重考 虑目标代码的质量
衡量目标代码的质量 1.存储空间: 生成的目标代码短。 2.执行效率: 充分利用寄存器，减少
访问存储单元的次数。
9.2 假想计算机模型
具体设计一个代码生成器需要考虑机 器结构、系统指令格式等方面的问题。 由于计算机体系结构和操作系统的多样 性，我们在这里不做具体介绍，仅仅以 一个假想的计算机模型为例，简单讨论 代码生成的基本原理。
见表3 见后
9.3 简单代码生成器
我们根据上述算法得到待用信息链和活 跃信息链如下：
变
待用信息
量
名 初值 待用信息链
活跃信息 初值 活跃信息链
TF
(3)
FF
L
F
AF
(2) (1) L
LL
BF
(1) L
L
CF
(2)
L
L
U F (4) (3) F
FL LF
V F (4) F
FL F
DF F
LF
⑴ T=A－B ⑵ U=A－C ⑶ V=T＋U ⑷ D=V＋U
9.1 概述
一. 目标代码生成的任务
中
代
目
间
码
标
代 码
生
代 码
程
成
程
序
器
序
9.1 概述
代码生成器的输入除中间代码外 还包括符号表中的信息，生成的目标 代码一般有如下三种形式
1. 能够立即执行的机器语言代码， 它们通常存放在固定的存储区中，编译 后可直接执行。
9.1 概述
2. 待装配的机器语言模块，当需 要执行时，由连接装配程序把它们与另 外一些运行子程序连接起来，组合成可 执行的机器语言代码。
程序设计语言 编译原理(第三版)第9章
TOP 32
d
31
c
30
v
29
u
28
2
27
11
SP 26 25
返回地址 17
24
d
23
c
22
v(形参)
21
u(形参)
20
2(形参个数)
19
11
18
返回地址
17
11
16
i
15
b(形参)
14 1(形参个数)
13
0
12
返回地址
11
5
10
i
9
c
8
0
7
0
6
返回地址
5
0
4
x
3
a
2
0
1
返回地址
0
0
25
9.5 嵌套过程语言的栈式实现
0
0
过程S中调 用Q时
过程P中 调用S时
23
过程Q中调用R时
TOP
24
d
23
c
22
v(形参)
21
u(形参)
20 2(形参个数)
19
11
18 返回地址
SP
17
11
16
i
15
b(形参)
14 1(形参个数)
13
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返回地址
11
5
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4
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3
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2
0
1
返回地址
0
0
编译原理教程第五版课后答案
编译原理教程第五版课后答案第一章：引言问题1答：编译器是一种将高级编程语言源代码转换为目标机器代码的软件工具。
它由多个阶段组成，包括词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成、代码优化和代码生成等。
问题2答：编译器的主要任务包括以下几个方面： - 词法分析：将源代码划分为词法单元，如标识符、关键字、操作符等。
- 语法分析：根据语法规则，将词法单元组成语法树。
- 语义分析：对语法树进行语义检查，如类型匹配、变量声明等。
- 中间代码生成：将语法树转换为中间代码表示形式。
- 代码优化：对中间代码进行优化，以提高程序的效率。
- 代码生成：将优化后的中间代码转换为目标机器代码。
第二章：词法分析问题1答：词法单元是编译器在词法分析阶段识别的最小的语法单位，它由一个或多个字符组成。
常见的词法单元包括关键字、标识符、常量和运算符等。
问题2答：识别词法单元的方法包括以下几种： - 正则表达式：通过正则表达式匹配字符串，识别出各类词法单元。
- 有限自动机：构建有限状态自动机，根据输入字符的不同状态转移，最终确定词法单元。
- 递归下降法：使用递归下降的方式，根据语法规则划分出词法单元。
第三章：语法分析问题1答：语法分析是编译器的一个重要阶段，它的主要任务是根据给定的语法规则，将词法单元序列转换为语法树。
语法分析有两个主要的方法：自顶向下的分析和自底向上的分析。
问题2答：自顶向下的分析是从文法的起始符号开始，根据语法规则逐步向下展开，直到生成最终的语法树。
常见的自顶向下的分析方法包括LL(1)分析和递归下降分析。
问题3答：自底向上的分析是从输入串开始，逐步合并词法单元，最终生成语法树。
常见的自底向上的分析方法包括LR分析和LALR分析。
第四章：语义分析问题1答：语义分析的主要任务是对语法树进行语义检查和类型推断。
语义分析阶段会检查变量的声明和使用是否合法，以及类型是否匹配等。
问题2答：常见的语义错误包括变量未声明、类型不匹配、函数调用参数不匹配等。
JAVA WEB第9章 JAVABEAN介绍
轻松一刻：趣解 JavaBean
00238
JavaBean 可以理解了为一个容器，里面可以装很多东西。用户可以很方便取出物品， 也可以放入物品，甚至可以达到放入物品 A，取出物品 B 的效果。例如，把 JavaBean 看 作一台冰箱，我们可以把水果放到保鲜层中保鲜，等想吃的时候就取出来，这样味道会 更好，另外，我们也可以把白开水放到冷冻层中冻成冰块，等想吃冰块时，再取出来。
Java Web 视频学编程
9.1 JavaBean 介绍
视频录像：光盘\MR\Video\9\JavaBean 介绍.exe 在 JSP 网页开发的初级阶段，并没有框架与逻辑分层概念的产生，需要将 Java 代码嵌 入到网页之中，对 JSP 页面中的一些业务逻辑进行处理，如字符串处理、数据库操作等， 其开发流程如图 9.1 所示。
return userName + "，你好！" ; } // 设置用户 public void setUserName(String userName) {
编译原理简明教程(第2版)[冯秀芳,崔冬华,段富][电子教案] 第14章
![编译原理简明教程(第2版)[冯秀芳,崔冬华,段富][电子教案] 第14章](https://img.taocdn.com/s3/m/4a98c6272af90242a895e5a4.png)
14.3
面向对象的动态存储分配
14.3.1 对象的存储区管理方式
对象的存储管理采用了3种模型：静态存储区管理、栈式存 储区管理、堆式存储区管理。 在静态模型中，程序装入或开始执行时为所有对象一次分配 所有空间，一个实体在整个软件运行过程中最多只能与一个运 行时对象联系。 在栈式模型中，一个实体在运行时可以相继与多个对象联系， 它以先进后出的方式分配和释放对象。 在堆式模式中，存储分配是完全动态的，对象通过显式的请 求动态创建，堆式模型最具有通用性，它是面向对象的计算所 需要的。
14.1.1 面向对象语言的基本特征
1. 对象之间通过消息相互通信
2. 封装 3. 继承 4. 多态性
14.1 概述
14.1.2 类和成员的属性构造
声明类的文法规则：
(1) dec→classdec (2) classdec→ class class_id {memberspec}| class class_id : class_id {memberspec} (3) memberspec→ memberdec memberspec | memberdec (4) memberdec→accessspec : type var ;| accessspec:funcdec; (5) accessspec→private | protected | public (6) type→comtype|classtype (7) classtype→ID (8) var→ID|ObjDef (9) funcdec→type ID (paramlist); | type ID (paramlist) funcbody; |ID (paramlist);|ID (paramlist) procbody;
(完整版)编译原理第二版课后习答案
《编译原理》课后习题答案第一章第 1 章引论第 1 题解释下列术语：（1）编译程序（2）源程序（3）目标程序（4）编译程序的前端（5）后端（6）遍答案：（1）编译程序：如果源语言为高级语言，目标语言为某台计算机上的汇编语言或机器语言，则此翻译程序称为编译程序。
（2）源程序：源语言编写的程序称为源程序。
（3）目标程序：目标语言书写的程序称为目标程序。
（4）编译程序的前端：它由这样一些阶段组成：这些阶段的工作主要依赖于源语言而与目标机无关。
通常前端包括词法分析、语法分析、语义分析和中间代码生成这些阶段，某些优化工作也可在前端做，也包括与前端每个阶段相关的出错处理工作和符号表管理等工作。
（5）后端：指那些依赖于目标机而一般不依赖源语言，只与中间代码有关的那些阶段，即目标代码生成，以及相关出错处理和符号表操作。
（6）遍：是对源程序或其等价的中间语言程序从头到尾扫视并完成规定任务的过程。
第 2 题一个典型的编译程序通常由哪些部分组成？各部分的主要功能是什么？并画出编译程序的总体结构图。
答案：一个典型的编译程序通常包含 8 个组成部分，它们是词法分析程序、语法分析程序、语义分析程序、中间代码生成程序、中间代码优化程序、目标代码生成程序、表格管理程序和错误处理程序。
其各部分的主要功能简述如下。
词法分析程序：输人源程序，拼单词、检查单词和分析单词，输出单词的机内表达形式。
语法分析程序：检查源程序中存在的形式语法错误，输出错误处理信息。
语义分析程序：进行语义检查和分析语义信息，并把分析的结果保存到各类语义信息表中。
中间代码生成程序：按照语义规则，将语法分析程序分析出的语法单位转换成一定形式的中间语言代码，如三元式或四元式。
中间代码优化程序：为了产生高质量的目标代码，对中间代码进行等价变换处理。
目标代码生成程序：将优化后的中间代码程序转换成目标代码程序。
表格管理程序：负责建立、填写和查找等一系列表格工作。
表格的作用是记录源程序的各类信息和编译各阶段的进展情况，编译的每个阶段所需信息多数都从表格中读取，产生的中间结果都记录在相应的表格中。
目标代码生成
否则生成目标代码： op R; C'
如果B'或C'为R;则删除AVALUE B或AVALUE C中的R
4 令AVALUEA=R并令RVALUER=A;表示变量A的现行值 只在R中且R中的值只代表A的现行值
5 如果B和C的现行值在基本块中不再被引用;它们也不是基 本块出口之后的活跃变量且它们的现行值存放在寄存器Rk中;则 删除RVALUE Rk中的B和C以及AVALUE B中的Rk;使寄存器Rk不 再为B和C所占用
109 +; x ; 2; T2 110 =; T2; _ ; x 111 j; _; _; 107
112 +; m; y; T3 113 ; x; T3; T4 114 +; n ; T4; T5 115 =; T5; _ ; m 116 j ; _; _; 100
3 目标代码程序 汇编语言程序：
上述四元式代码序列G可翻译为 1 MOV AX; B 2 ADD AX; C 3 MOV T1; AX 4 MOV AX; T1 5 MUL AX; D 6 MOV T2; AX 7 MOV AX; T2 8 ADD AX; E 9 MOV A; AX
从正确性来看;这种翻译不存在问题;但却存在冗余 指令序 列中的4和7两条指令是多余的；而T1 T2均是中间代码生成时 产生的临时变量;它们在出了基本块后将不再使用;故3 6两条 指令也可删去 因此;在考虑了效率和充分使用寄存器之后;应生 成如下代码：
; File: pile asm
;
data segment ; 定义数据段
h
DW
k
目标代码生成
R1 …
R7
15
寄存器分配算法
• 一般在生成四元式A:=B OP C的代码中，通常把左操作 数B取到寄存器 R 中，再和C 操作（ C可在内存中，也可 在寄存中），R中的结果就是A的值，或者说A占用了R. • 寄存器的分配可以用RGEREG（QUAD，R）实现，QUAD是 待分配寄存器的四元式： i: A:=B OP C ， (OP,B,C,A) ； R是分配的寄存器。 （算法需查看附在四元式i上的活跃与引用信息及上表中 的结构）
Jrop P’；
7
§9.3 代码生成程序的雏形
• 为每个基本块的生成高质量代码：
– 总的指令条数要少； – 尽可能利用寄存器，少产生访问内存的指令，为 此需要充分合理的利用寄存器：
• 尽可能把后面还要引用的变量仍保存在寄存器中； • 应把不再使用的变量所占用的寄存器及时释放掉； • 为此需引入两个概念：基本块内变量的引用信息和 活跃信息。
end end;
13
四元式的附加信息
序 四元式 号 １ (－, A, B, T) ２ (+ , A, B, A) ３ (－, A, C, U) ４ (+, C, D, V) ５ (+, T, B, V) ６ (+, V, U, W) 结果 (5,Y) (3,Y) (6,Y) 左变 量 (2,Y) 右变 量 (2,Y)
符号表的变化情况
A (N, Y)→(3, Y)→(N, N)→(2, Y)→(1,Y)
B (N, Y)→(5, Y)→(2, Y)→ (1, Y) T (N, N)→(5, Y)→(N, N) C (N, Y)→(4, Y)→(3, Y) U (N, Y)→(6, Y)→(N, N)
CAXA基础教程 (9)
第九章 数控代码后置处理和工艺表
本章学习目标
能够识别和修改机床信息、后置设置、 生成G代码和校验G代码。 掌握CAXA制造工程师工艺表信息， 了解工艺表清单制定模板。
9.1 数控代码后置处理 9.2 工艺表 9.3 综合实例
9.4 实训 9.5 思考与练习
9.1 数控代码后置处理
9.2.2 工艺清单制定模板
为了满足各用户对工艺清单模板不同 风格的需求，系统提供了一套关键字 机制，用户结合网页制作，合理使用 这些关键字，就可以生成各式各样风 格的模板。 艰难工艺清单中总的信息 。
9.3 综合实例
综合介绍 G代码生成 和工艺清单 功能，实例 如右图所示 。
区域式补加工刀具轨迹
9.1.5 实例
讲述数控编程、仿真，以及G代码 设置和生成等内容。
9.2 工艺表
在完成数控代码生成和校核后，需要 根据生成的G代码生成合适的加工工艺 表。
9.2.1 工艺清单简介
在完成数控代码生成和校核后， 需要根据生成的G代码生成合适的 加工工艺表。
根据制定好的模板，可以输出多 种风格的工艺清单，模板可以自行设 计制定。
生成G代码就是按照当前机床类型的 配置要求，把已经生成的刀具轨迹转化生 成G代码数据文件，即CNC数控程序，后 置生成的数控程序是三维造型的最终结果， 有了数控程序就可以直接输入机床进行数 控加工。
生成了G代码，可以利用校核G代码功 能来校核生成的G代码是否正确。
9.1.4 校核G代码
校核G代码就是把生成的G代码文件 反读进来，生成刀具轨迹，以检查生成的 G代码的正确性。
有关选项含义说明如下： 一．增加机床 二．机床参数配置 三．速度设置
9.1.2 后置设置
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3．生成指令 op z'，L 其中z'为z的值存放的地址。同样，若z的 值同时存放在主存中和一个寄存器中，则取 z'为寄存器。然后，更新x的地址描述器以记 录x在L中。如果L是一个寄存器，则更新这个 寄存器描述器以记录该寄存器存有x的值。 4．如果y和（或）z的当前值没有下次引用， 在基本块的出口又是非活跃的，并且是在寄 存器中，则更新y的和（或）z的寄存器描述 器和地址描述器以表示，在执行i：x：＝y op z 之后，这些寄存器不再包含y和（或）z的值。
（3）汇编语言代码，尚须经过汇编程序汇编，转换成
可执行的机器代码。 代码生成器着重考虑两个问题: 一是如何使生成的 目标代码较短；另一个是如何充分利用计算机的寄存 器，减少目标代码中访问存储单元的次数。这两个问 题直接影响代码的执行速度。
目标代码生成的有关问题
• 目标机器语言的确定：确定目标代码的形式，目标机，和目 标语言。也可以使用一些中间表示方式，比如三元式，四元 式等。 • 语言结构目标代码的确定：确定语言中的各类语言结构和目 标代码结构之间的对应关系。 • 运行时刻存储管理：程序运行的时刻，需要为变量分配存储 空间。在编译时刻可以确定变量所需要的空间，和偏移地址。 而实际的地址要等到运行时刻才可以确定。 • 寄存器分配：合理利用寄存器可以使得程序运行效率比较高。 • 求值顺序的选择： • 代码生成程序的设计：
代码生成算法 对每个形如 i：x：＝y op z {下次引用信息} 依次执行下述步骤： 1． L：= getreg（i：x:=y op z） L常常是一个寄存器，也可能是一个存 储单元，用来存放计算y op z所得的结果 。 2. 考虑y的地址描述器以确定y，y 为y的 值当前的存放位置。若y的值同时在主 存中和一个寄存器中，那么y 取寄存器 更好。若y的值尚不在L中，则生成指令: MOV y'，L
示例
• 不考虑代码的执行效率，目标代码生成 是不难的，例如： A:=(B+C)*D+E 翻译为四元式： T1:=B+C T2:=T1*D T3:=T2+E A:=T3
假设只有一个寄存器可供使用
四元式 T1:=B+C T2:=T1*D 目标代码： LD R0，B ADD R0 ，C ST R0 ，T1 LD R0 ，T1 MUL R0，D ST R0 ，T2 LD R0 ，T2 ADD R0 ，E ST R0 ，T3 LD R0，T3 ST R0 ，A 假 设 T1 ， T2 ， T3 在 基 本 块 之 后不再引用: LD ADD MUL ADD ST R0，B R0，C R0，D R0，E R0，A
1.目标代码的形式 ； 2.目标机的指令系统； 3.代码生成算法。
编译原理
第十一章 代码生成
源程序 表 词法分析器 单词符号 语法分析器 语法单位 出
格
错
管
中间代码生成器 四元式 优化段 四元式 目标代码生成器 目标代码
处
理
理
• 代码生成是把语法分析后或优化后的中间 代码变换成目标代码。
• 目标代码一般有以下三种形式：
指 令 LD Ri, B ST Ri, B J X CMP A, B
J＜ J≤ J＝ J≠ J＞ J≥
X X X X X X
意 义 把 B 单元的内容取到寄存器 R，即（B） Ri 把寄存器 Ri 的内容存到 B 单元，即（Ri） B 无条件转向 X 单元 把 A 单元和 B 单元的值进行比较，并根据比较 情况把机器内部特征寄存器 CT 置成相应状 态。 占两个二进位。 CT 根据 A<B 或 A=B 或 A>B 分别置 CT 为 0 或 1 或 2。 如 CT=0 转 X 单元 如 CT=0 或 CT=1 转 X 单元 如 CT=1 转 X 单元 如 CT≠1 转 X 单元 如 CT=2 转 X 单元 如 CT=2 或 CT=1 转 X 单元
目标机器
按字节编址，以4个字节为一个字.
通用寄存器R0，R1，…，Rn-1。
两地址指令形式：
op source，destination
其中op是一个操作码，source和destination称 为源和目的，是数据域。例如有如下的操作码 ： MOV （将源移到目的中） ADD （将源加到目的中） SUB （在目的中减去源）
返回一个这样的寄存器;
（3）如果（2）失败，若x在该基本块中有 一个下次引用，或者op是一个需要寄 存器的算符，则找一个已被占用的寄存 器R。如果R的值尚未在存储单元中，则 将R的值存放到一个单元M中，并且更新 地址描述器为M。如果R同时保存了几个 变量的值，则对每个需要存储的变量值 都应生成一条MOV指令。 （4）如果x在该基本块中不再被引用，或者 没有找到合适的被占用的寄存器，则选 择x的存储单元作为L。
如果op是一目运行符，则“op Ri, M”的意 义为：op（M） Ri，其余类型可类推。
op 包括一般计算机上常见的一些运算符，如 ADD SUB MUL DIV 加 减 乘 除
11.3 一个简单代码生成器
• 四元式的中间代码变换成目标代码，并在一个 基本块的范围内考虑如何充分利用寄存器： – 尽可能留：在生成计算某变量值的目标代码 时，尽可能让该变量保留在寄存器中。 – 尽可能用：后续的目标代码尽可能引用变量 在寄存器中的值，而不访问内存。
contents(a)表示由a所代表的寄存器或存 储单元的内容。 有关地址方式及它们的汇编语言形式和 有关开销如表所示。 目标机器的地址方式 地址方式 汇编 地址 开销 M 1 直接地址方式 M R R 0 寄存器方式 *R Contents(R) 0 间接寄存器 c( R) C+ Contents(R) 1 索引方式 1 间接索引方式 *c(R) c(c+ contents(R))
– 能够立即执行的机器语言代码，所有地址已经 定位； – 待装配的机器语言模块。执行时，由连接装配 程序把它们和某些运行程序连接起来，转换成 能执行的机器语言代码； – 汇编语言代码。尚须经过汇编程序汇编，转换 成可执行的机器语言代码。
• 代码生成着重考虑的问题：
– 如何使生成的目标代码较短； – 如何充分利用计算机的寄存器，减少目标代 码中访问存贮单元的次数。 – 如何充分利用计算机的指令系统的特点。
生成高质量目标机器代码的一些困难。 如， a:=b＋c用不同的指令序列来实现： 1．MOV b , R0 ADD c ，R0 ＝6 MOV R0 , a 2．MOV b , a ADD c , cost=6 假定R0,R1和R2中分别存放了a,b和c 地址： cost
a 的
假定R1和R2中分别包含b和c的值，并且b 的 值 在这个赋值以后不再需要，则我们还有: 4．ADD R2 , R1 MOV R1 , a cost＝3 有效地利用它的地址能力和寄存器。
指令开销 开销是与一条指令的长度（按字计算）相对 应的。对绝大多数机器和绝大多数指令而言， 用来从存储器中获取一条指令的时间超过了执 行该指令的时间。 指令开销=源地址开销 +目的地址开销+1 1．MOV R0，R1 1 2．MOV R5，M 2 3．ADD #1，R3 2 4．SUB 4（R0），*12（R1） 3 contents(contents(12＋contents(R1))) －contents
11.1 基本问题
• 代码生成器的输入
– 代码生成器的输入包括源程序的中间表示， 以及符号表中的信息 – 类型检查
11.1 基本问题
• 目标程序
– 绝对机器代码、可再定位机器语言、汇编语言 – 采用汇编代码作为目标语言
• 指令选择
– a:=a+1
• INC a • LD R0, a ADD R0, #1 ST R0, a
第9章 目标代码生成
源程序 中间 中间
编译前端
代码
代码优化
代码
代码生成器
目标程序
符号表
代码生成器的位置
代码生成器的输入包括中间代码和符号表中的信息。 目标代码一般有以下三种形式： （1）能独立执行的机器语言代码，所有地址均以定位 （代真） 。 （2）待装配的机器语言模块。当需要执行时，由连接 装入程序把它们和某些运行程序连接起来，转换成能 执行的机器语言代码。
代码生成算法将使用寄存器描述器和地 址 描述器来记录寄存器的内容和名字的地址
1．寄存器描述器记录每个寄存器的当前内 容，每当需要一个新的寄存器时，首先 查看此描述器。假定在初始时寄存器描 器指示所有的寄存器均为空。当对基本 块进行代码生成时，每个寄存器在任一 给 定时刻将保留零个或多个名字的值。 2．地址描述器记录在运行时刻的一个名字 的当前值存放的一个位置或多个位置。 它可能是一个寄存器地址、一个栈地址 、一个存储单元地址、或这些地址的 一个集合。
（1） Ri中存放了b的值，而Rj中存放了c的值, 且b在此语句之后不再活跃。 ADD Rj，Ri 其开销为1，结果在Ri中。 （2）b存放在Ri中，而c在一个存储单元里， 并假定b不再活跃。 ADD c，Ri 其开销为2 （3）或者 MOV c，Rj ADD Rj，Ri 其开销为3
寄存器描述器和地址描述器
RVALUE R0含有T R0含有T R1含有U R0含有V R1含有U R0含有D
AVALUE T在R0中 T在R0中 U在R1中 V在R0中 U在R1中 D在R0中
U:=A－C LD R1，A SUB R1，C V:=T＋U ADD R0，R1
D:=V＋U ADD R0，R1 ST R0，D
本章小结
类
型
指令形式 op Ri, M op Ri, Rj op Ri, c(Rj) op Ri, *M op Ri, *Rj op Ri, *c(Rj)
直接地址型 寄存器型 变址型 间接型
意义(设 op 是二目运 算符) (Ri) op (M) Ri (Ri) op (Rj) Ri (Ri) op ((Ri)+c) Ri (Ri) op ((M)) Ri (Ri) op ((Rj)) Ri (Ri) op (((Rj)+c)) Ri