编译原理(第2版)7-1语义出理概述

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编译原理课程设计说明书--词法分析,语法分析,语义分析

编译原理课程设计说明书题目：编译器原型设计与开发院（系）：计算机科学与工程学院专业：计算机科学与技术目录1 引言 (1)1.1 设计概述 (1)1.2 设计目标 (2)1.3 小组分工 (3)2 开发过程 (3)2.1 词法分析 (3)2.1.1 消除白空格以及注释 (3)2.1.2 词法分析 (6)2.2 .语法分析 (8)2.2.1 递归下降手工编码 (8)2.2.2 first集合的计算 (8)2.2.3 左递归消除 (9)2.2.4 selection表自动生成 (10)2.2.5 LL(1)手工编码 (11)2.3 语义分析 (11)2.3.1 表达式求值LR(1) (11)2.3.2 四元式 (13)3 测试过程 (14)4 总结 (19)5 参考文献 (20)6 代码附录 (20)1引言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。

从功能上看，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（称作目标语言）的等价程序。

一个编译程序的重要性体现在它使得多数计算机用户不必考虑与机器有关的繁琐细节，使程序员和程序设计专家独立于机器，这对于当今机器的数量和种类持续不断地增长的年代尤为重要。

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。

将编译过程划分成词法分析、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。

1.1设计概述编译原理程序结构框图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有一个字符一个字符地读入源程序，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，这些字符基友具体含义。

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的一种单词。

编译原理语义分析与中间代码生成

编译原理语义分析与中间代码生成在编译原理中，语义分析是编译器的重要组成部分之一，它负责验证和处理源代码中的语义信息，为后续的中间代码生成做准备。

本文将介绍语义分析的基本概念和流程，并探讨中间代码生成的相关技术。

一、语义分析的基本概念和流程语义分析是指对源代码进行语义检查和语义信息提取的过程。

其主要目标是确保源代码在语义上是正确的，并从中提取出各种语义信息，以便后续阶段使用。

语义分析的基本流程如下：1. 词法分析和语法分析：在进行语义分析之前，需要先对源代码进行词法分析和语法分析，以便将代码转化为具有结构的中间表示形式（如抽象语法树）。

2. 符号表的构建：符号表是语义分析的重要数据结构，用于存储程序中出现的各种标识符及其相关信息，如类型、作用域等。

在语义分析阶段，需要构建符号表并实时更新。

3. 类型检查：类型检查是语义分析的核心任务之一。

它通过对表达式、赋值语句、函数调用等进行类型推导和匹配，来验证程序是否存在类型错误。

4. 语义规则检查：除了类型检查外，语义分析还需要检查程序是否符合语言规范中的其他语义规则，如变量是否已声明、函数调用是否正确等。

5. 语义信息提取：语义分析还负责提取源代码中的各种语义信息，如函数调用关系、变量的定义和引用关系、控制流信息等。

这些信息将为后续的代码优化和代码生成提供依据。

二、中间代码生成的相关技术中间代码是指某种形式的中间表示形式，通常与源代码和目标代码之间存在一定的映射关系。

它在编译过程中起到连接前后两个阶段的桥梁作用，并且可以进行一些优化。

常见的中间代码形式之一是三地址码。

三地址码是一种低级的代码表示形式，每条指令最多包含三个操作数。

它具有简洁明了的特点，适合进行后续的优化工作。

在进行中间代码生成时，需要考虑以下几个方面的技术：1. 表达式的翻译：在将源代码转化为中间代码时，需要将源代码中的表达式进行翻译。

这包括对表达式的计算顺序、运算符优先级等方面的处理。

2. 控制流的处理：在编译过程中，需要将源代码中的控制流转化为中间代码中的条件分支和循环结构。

编译原理第二版课后习答案

编译原理第二版课后习答案编译原理是计算机科学领域中的一门重要学科，它主要研究程序的自动翻译技术，将高级语言编写的程序转换为机器能够执行的低级语言。

编译原理的基本概念和技术是计算机专业学生必须学会的知识之一，而编译原理第二版课后习题则是帮助学生更好地理解课程内容和提高编译器开发能力的重要资源。

本篇文章将对编译原理第二版课后习题进行分析和总结，并提供一些参考答案和解决问题的思路。

一、词法分析词法分析是编译器的第一步，它主要将输入的字符流转换为有意义的词法单元，例如关键字、标识符、常量和运算符等。

在词法分析过程中，我们需要编写一个词法分析程序来处理输入的字符流。

以下是几道词法分析相关的习题：1. 如何使用正则表达式来表示浮点数？答案：[+|-]?(\d+\.\d+|\d+\.|\.\d+)([e|E][+|-]?\d+)?这个正则表达式可以匹配所有的浮点数，包括正负小数、整数和指数形式的浮点数。

2. 什么是语素？举例说明。

答案：语素是构成单词的最小承载语义的单位，例如单词“man”，它由两个语素“ma”和“n”组成。

“ma”表示男性，“n”表示名词。

3. 采用有限状态自动机(Finite State Automata)实现词法分析的优点是什么？答案：采用有限状态自动机(Finite State Automata)实现词法分析的优点是运行速度快，消耗内存小，易于编写和调试，具有可读性。

二、语法分析语法分析是编译器的第二步，它主要检查词法分析生成的词法单元是否符合语法规则。

在语法分析过程中，我们需要编写一个语法分析器来处理词法单元序列。

以下是几道语法分析相关的习题：1. 什么是上下文无关文法？答案：上下文无关文法(Context-Free Grammar, CFG)是一种形式语言，它的语法规则不依赖于上下文，只考虑规则左边的非终结符号。

EBNF是一种常见的上下文无关文法。

2. LR分析表有什么作用？答案：LR分析表是一种自动机，它的作用是给定一个输入符号串，判断其是否符合某个文法规则，并生成语法树。

编译原理简明教程第二版

编译原理简明教程第二版本文档是《编译原理简明教程第二版》的前言部分，旨在介绍本书的目的和背景，以及阐明本书适用的范围和读者群体。

编译原理是计算机科学中的重要课程，涉及将高级程序语言转换为计算机可执行的机器语言的技术。

编译原理的理解对于计算机科学专业的学生以及从事软件开发和系统设计的专业人士都是至关重要的。

本教程作为一本简明的编译原理入门教程，旨在为读者提供一个简单但全面的了解编译原理的框架。

无论您是计算机科学专业的学生还是从事软件开发或系统设计的专业人士，如果您对编译原理感兴趣或需要深入了解这一关键领域，本书都适合您阅读。

在本书中，我们将以简明和易懂的方式介绍编译原理的基本概念和核心理论，并提供一些实际的编译器实现例子，以帮助读者更好地理解和应用所学知识。

希望本教程能够为广大读者提供一份简明而实用的编译原理研究资料，并对您在编译原理的研究和实践中有所帮助。

祝您阅读愉快！本章将解释编译原理的概念和在计算机科学中的重要性。

同时，介绍本书将提供的基本概念和技术。

编译原理是计算机科学中的一个重要领域，它主要研究如何将一种语言（通常是高级语言）转化为另一种语言（通常是机器语言），以便计算机能够理解和执行。

编译原理在软件开发和优化中起着至关重要的作用。

本书的目标是向读者介绍编译原理的基本概念和技术，帮助读者理解编译原理的工作原理和应用。

通过阅读本书，读者将掌握词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成、代码优化和代码生成等编译原理中的关键概念和技术。

下一章将介绍编译原理的起源和发展，以及编译器的基本原理和结构。

让我们开始研究编译原理吧！本章将介绍编译器中的词法分析过程。

词法分析是编译器的第一阶段，其目的是将源代码分解成有意义的词素或词法单元。

本章将讨论词法单元的概念、正则表达式的使用和有限自动机的设计。

同时，我们还将探讨如何设计和实现词法分析器，以便将源代码转换为词法单元序列。

词法分析器在编译器中起着至关重要的作用。

编译原理概念总结

编译原理概念总结编译原理是计算机科学中的一个重要领域，研究如何将高级语言程序翻译成计算机能理解和执行的目标代码。

它涉及到词法分析、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各个阶段。

编译原理的核心目标是实现高效可靠地将高级语言程序转换为等价的机器代码，并能在目标机器上正确运行。

编译器是实现这一目标的关键工具，它将高级语言程序的源代码作为输入，经过多个阶段的处理，最终生成可执行的目标代码。

在编译原理中，词法分析是第一个阶段，它将源代码分解为若干个词法单元，如标识符、关键字、运算符等。

词法分析器通过使用正则表达式和有限自动机等方法，辨别不同的词法单元，为后续的语法分析提供输入。

语法分析是编译过程的第二个阶段，它将词法单元组织成按照语法规则形成的语法结构。

语法分析器使用上下文无关文法描述语言的语法规则，并通过构建语法树或语法分析表等数据结构来表示和分析各种语法结构。

语义分析是编译过程的第三个阶段，它对语法结构进行语义检查和解释，确保程序在语义上是正确的。

语义分析器会对数据类型、作用域、类型转换等进行检查，并生成中间代码以供后续的代码生成和优化。

中间代码生成是编译过程的第四个阶段，它将源代码转换为与机器无关的中间代码表示形式。

中间代码是一种类似于汇编语言的抽象表示形式，它包含了源代码的各种高级结构，如条件语句、循环语句等，但与具体的机器架构无关。

代码优化是编译过程的第五个阶段，它通过对中间代码进行重写和重组，以提高程序的执行效率。

代码优化器会检测和消除冗余的计算、减少内存访问次数、提前计算常量表达式等，从而减少程序的执行时间和空间开销。

目标代码生成是编译过程的最后一个阶段，它将中间代码转换为目标机器能够执行的机器代码。

目标代码生成器会将中间代码中的各种高级结构转换为机器指令，并进行寄存器分配、指令选择和指令调度等操作，以生成最终的目标代码。

除了以上的主要阶段，编译原理还涉及到其他一些重要的概念和技术，如语法制导翻译、动态内存分配、符号表管理、异常处理等。

编译原理实验报告语义分析

编译原理实验报告语义分析实验名称：语义分析实验目的：1.掌握词法分析器生成的词法单元序列的构造；2.学会设计语法分析器，实现对程序的基本语法结构检查，并生成抽象语法树；3.学习语义规约的实现，实现对程序的语义分析和错误检查；4.熟悉语义分析向语法分析的接口。

实验原理：语义分析是编译过程的一个重要环节，它的主要任务是对生成的抽象语法树进行遍历，并验证程序的类型一致性、语义规则的正确性、错误的检查和恢复等。

语义分析的输入是由语法分析生成的抽象语法树，输出是继续优化的抽象语法树或中间代码，以供后续的中间代码生成等工作使用。

实验步骤：1.设计语法分析器，包括语法规则、优先级关系等；2.生成词法单元序列；3.构建语法分析器，进行语法分析，并生成抽象语法树；4.针对不同的语义规约，设计语义动作，实现对程序的语义分析和错误检查；5.完成语义分析器的构建和测试。

实验设备：1.计算机；2. 编程语言：C++/Java/Python等；3. 开发环境：Visual Studio/ Eclipse/PyCharm等。

实验结果：通过对语法分析生成的抽象语法树进行遍历，实现了对程序的语义分析和错误检查。

具体实现包括：1.类型检查：根据语义规约，对程序中的类型进行检查，包括变量的声明及使用、函数的调用、赋值语句的一致性等；2.作用域检查：检查变量的作用域和可见性等；3.错误检查：检测语义错误，如变量未声明、函数重复定义等；4.错误恢复：当检测到错误时，采取适当的错误恢复措施，如跳过错误的部分继续分析、提示错误信息等。

实验心得：本次实验主要学习了语义分析的原理和实现方法，深入了解了编译过程中各个环节的作用和关系。

通过实践操作，加深了对语法分析和语义分析的理解，提高了编程能力和解决问题的能力。

同时，实验过程中也遇到了一些挑战和困难，例如语义规约的设计和实现、错误检查和恢复等，但通过查阅资料和与同学讨论，最终解决了这些问题。

通过本次实验，我对编译原理和语义分析有了更深入的了解，并且对以后的学习和工作有了更好的准备。

编译原理简明教程(第2版)[冯秀芳,崔冬华,段富][电子教.pptx

#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chapter7 语义分析及中间代码生成

编译原理
chapter7
语义分三元式三元式顾名思义就是带有三个域的记录结构。三元式顾名思义就是带有三个域的记录结构。一般形式为：（i）（，arg1，arg2）一般形式为：）（op，）（，）其中，（）为三元式的编号，其中，（i）为三元式的编号，也代表了该式的运算，（结果，，的含义与四元式类似，结果，op，arg1，arg2的含义与四元式类似，区别在，的含义与四元式类似于arg可以是某三元式的序号，表示用该三元式的结果可以是某三元式的序号，可以是某三元式的序号作为运算对象。作为运算对象。
编译原理
chapter7
语义分析和中间代码生成
对于文法G[E]: E →E+T | T 例：对于文法 T→ digit 产生式） E→ E（1）+T E→ T T→ digit 语法分析栈 T + E … # 语义子程序） {E.Val=E（1）.Val+T.Val} {E.Val=T.Val} {T.Val=digit} T.Val 语义 ‘+’ ） E（1）.Val 分析 … 栈 #
编译原理
chapter7
语义分析和中间代码生成
三地址代码可以看成是抽象语法树一种线性表示。三地址代码可以看成是抽象语法树一种线性表示。线性表示例： a=b*-c+b*-c = a + T1=-c T2=b*T1 T3=-c
*
b
* - b
c
c
T4=b*T3 T5=T2+T4 a=T5
编译原理
语义分析和中间代码生成
图表示法—抽象语法树图表示法抽象语法树在语法树中去掉一些对翻译不必要的信息后在语法树中去掉一些对翻译不必要的信息后，获得去掉一些对翻译不必要的信息的更有效的源程序的中间表示，的更有效的源程序的中间表示，这种经过变换后的语法树称为抽象语法树。树称为抽象语法树。内部结点代表操作符，它的孩子代表对应的操作数。内部结点代表操作符，它的孩子代表对应的操作数。例：a+a*（b-c）+（b-c）*d （）（） + + a a b

编译原理课件07语义分析和中间代码产生

语义分析阶段中的关键问题和挑战
语义分析阶段面临着许多关键问题和挑战，例如识别复杂的语义错误、处理不完整的代码等。
在处理大型程序时，编译器需确保语义分析的效率和准确性，并能处理各种语法结构。
中间代码的定义和作用
中间代码是一种介于高级语言和底层机器代码之间的形式，它是一种可读性较强且易于生成和优化的表示。
语义分析的基本任务和目标
语义分析的主要任务是识别和验证程序中的语义错误，例如类型不匹配、变量未定义等。它的目标是确保程序的语义是一致的，以便于理解和执行。语义语义分析使用了各种技术和方法，包括符号表、类型检查、控制流分析等。符号表用于记录变量和函数的信息，类型检查用于比较表达式和操作数的类型是否一致。控制流分析用于检测条件语句、循环语句和函数调用等代码块的流程。
编译原理课件07语义分析和中间代码产生
在这一节中，我们将学习关于语义分析和中间代码产生的定义、概述以及它们在编译过程中的作用。我们将探讨语义分析的任务、方法和挑战，以及中间代码产生的基本原理和实际应用。
语义分析和中间代码产生的定义和概述
语义分析是编译过程中的重要阶段，用于分析程序的意义和语法结构，并生成中间代码。中间代码产生是将高级语言代码转换为更低级的可执行形式的过程。在这一阶段，编译器将检查语法的正确性和静态语义的正确性，以确保程序在执行时没有语法错误。语义分析和中间代码产生是编译器的核心部分，它们直接影响了程序的性能和可读性。
中间代码作为编译器和解释器的输入，是程序在执行前的一个中间阶段，并可用于代码优化和跨平台编译。
中间代码产生的基本原理和方法
中间代码产生的基本原理是将程序的语义结构转换为一系列指令序列，这些指令不依赖于具体的计算机体系结构。中间代码生成的方法包括源代码到抽象语法树的转换、语法树到中间代码的转换等。

编译原理简明教程(第2版)第7章

《编译原理简明教程》
普通高等教育“十二五”规划计算机教材
---太原理工大学 ---计算机科学与技术学院 ---冯秀芳、崔冬华、段富等
目录
•第一章引言 •第二章形式语言理论基础 •第三章自动机理论基础 •第四章词法分析 •第五章语法分析—自顶向下分析方法 •第六章语法分析—自底向上分析方法 •第七章语义分析及中间代码的生成 •第八章代码优化 •第九章目标代码的生成 •第十章符号表 •第十一章目标程序运行时的存储组织与分配 •第十二章出错处理 •第十三章编译程序自动生成工具简介 •第十四章面向对象语言的编译 •第十五章并行编译技术
目
7.1 7.2
录
基本概念几种常见的中间语言
7.1
7.1.1
基本概念
语义分析的概念
语义分析：分析语法结构的含义，将其表示成中间语言或生成目标指令。语义形式化(或形式语义学)：是个专门的研究课题，如操作语义学、公理语义学、指称语义学等。不论哪种方法，其本身的符号系统比较繁杂，其描述文本不易读，因此都不能成为标准的形式语义系统。
（2）属性文法：
例：G[E]属性文法：
E .t T .t E .t E .t T .r E .t | T .r E .t | T .t F .tT .t T .t * F .r T .t | / F .r T .t | F .t ( num | id ) | ( E .t )
约定几个符号：（1）BL 表示转向某标号处（2）BT 表示条件为真转（3）BF 表示条件为假转（4）BR 表示无条件转
1.
赋值语句的逆波兰式
<左部>:=<表达式> <左部><表达式>:= 例: x:=a+b*c xabc*+:=

编译原理概念汇总

编译原理概念汇总一、编译原理概述编译原理是计算机科学中的一个重要分支，主要研究如何将高级语言编写的源代码转换成计算机能够执行的机器码。

这个过程涉及到多个阶段，包括词法分析、语法分析、中间代码生成、优化和目标代码生成等。

二、源代码到目标代码的转换编译过程的核心是将源代码转换成目标代码。

这个过程通常包括词法分析、语法分析、语义分析和生成目标代码等阶段。

词法分析是将源代码分解成一系列的记号，语法分析是将记号组合成语法结构，语义分析是检查这些结构是否有意义，最后生成目标代码是将这些结构转换成机器码。

三、词法分析词法分析是编译过程中的第一个阶段，主要任务是将源代码分解成一个个的记号。

这个过程通常使用词法扫描器或词法器完成，它按照一定的规则将源代码分解成一个个的记号，每个记号代表一个单词或符号。

四、语法分析语法分析是编译过程中的第二个阶段，主要任务是将记号组合成语法结构。

这个过程通常使用语法分析器完成，它按照一定的语法规则将记号组合成语法结构，这些结构代表了源代码的语义。

五、中间代码生成在完成语法分析后，通常会生成中间代码，也称为抽象语法树或中间表示。

这个过程是将语法结构转换成一种更易于处理的表示形式，以便进行后续的优化和目标代码生成。

中间代码生成是编译器设计中一个非常重要的技术，它可以提高编译器的灵活性和可扩展性。

六、优化优化是编译过程中的一个重要阶段，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。

这个过程通常包括消除无用代码、简化计算、优化循环结构等操作，以减小目标代码的大小和提高程序的运行效率。

编译器优化技术可以显著提高程序的性能和效率。

七、目标代码生成目标代码生成是编译过程中的最后一个阶段，主要任务是将中间代码转换成机器码或可执行文件。

这个过程通常使用代码生成器完成，它根据中间代码和目标机器的指令集，生成可在特定硬件平台上运行的机器码或可执行文件。

目标代码生成的目标是生成高效、低耗的机器码，同时保证程序的正确性和可维护性。

编译原理语义分析和中间代码生成

语义分析是编译过程中的一个关键阶段，主要负责对源代码进行语义检查，确保其符合语言的语法和语义规则。
在语义分析阶段，编译器会检查源代码中是否存在类型错误、未定义的变量和函数、不符合控制流规则的语句
等。
语义分析的主要任务包括类型检查、函数和变量的解析、控制流的检查等。
如果发现错误，编译器会报错并停止编译过程；如果没有发现错误，编译器将继续生成中间代码。
02 中间代码生成
中间代码生成概述
中间代码是源代码和目标代码之间的代码形式，用于表示源程序的结构和语义
信息。
中间代码生成是编译过程的一个重要阶中间代码生成可以提高编译器的灵活性
段，它把源代码转换成一种更接近于机和可移植性，因为中间代码与具体的机
器语言的代码形式，以便进行后续的优器语言无关，可以在不同的平台上使用
代码优化
编译器通过优化技术对源代码进行优化，以提高生成代码的执行效率，减少运行时间。
代码分析
编译原理还可以用于代码分析，检查代码的语法、语义和结构，发现潜在的错误和漏洞。
程序理解
编译原理可以帮助理解程序的内部结构和行为，为程序修改、重构和优化提供支持。
编译原理的发展趋势
静态分析
在语法分析阶段，编译器根据语言的语法规则将词素或标记组合成一个个的语法结构，如表达式、语句、程序等。
语义分析阶段是在语法分析的基础上，对这些语法结构进行语义检查和语义处理。
语义分析的例子
01
02
假设有以下C语言代码 ```c
03
int a = "hello";
04
```
05
在语义分析阶段，编译器会发现变量a被赋值为一个字符串字面量，而字符串字面量是字符数组类型的值，因此会报错，因为整型变量不能赋值为字符数组类型的值。

《编译原理》教学课件第7章-面向语法的语义描述

属性文法
用于描述语言的静态语义
主要思想：
对每个语法符号定义相关属性；
对每个产生式定义属性求值规则
例：val属性
E→n
:=
E → (E1)
:= E1.val
E → E1 + E2 := E1.val+E2.val
继承属性和综合属性
– 继承属性相当于输入属性，综合属性相当于输出属性
– 从属性语法树的角度来说，结点的继承属性值由其父亲节点和兄弟结点的属性值决定，综合属性值由本节点的
push:{top:=top+1;
v[top]:=val_Lex}
动作文法的应用
用动作文法描述表达式抽象树的构造：
E T
E E+T mknode(ADD,s[top-1],s[top])
T P
T T*P mknode(MUL,s[top-1],s[top]) P n mkleaf(n,val_Lex) P id mkleaf(id,name_Lex)
属性定义
E↓env:DEnv ↑val :integer P↓env:Denv ↑val :integer n↑val :integer id↑name :string
属性语法树和属性依赖图
– 根据给出的属性计算规则，对于每一条产生式可以画出一个有向图，它表示本产生式中各符号的属性之间的依赖关系图，称之为属性规则图。
实现组成： LL(1)分析表，LL驱动器，语义子程序。
驱动程序的分类：不带语义栈控制：由用户实现语义栈的管
理，即将语义栈的处理写在语义子程序中。带语义栈控制：由驱动器来控制语义栈。
2.带语义栈控制的LL驱动器
LRCT指针： LeftIndex：指向当前产生式左部符号的语义栈地址 RightIndex：指向当前产生式右部的语义栈基地址 CurrentIndex：指向当前符号的语义栈地址 TopIndex：指向当前第一自由地址

编译原理第二版

编译原理第二版
在编译原理第二版中，我们将介绍编译器设计的各个阶段以及相关的技术。

首先，我们将讨论源程序的语法分析和语义分析。

在语法分析阶段，编译器将检查源程序是否符合给定的文法规则，并生成一个语法树。

接下来，语义分析阶段将对语法树进行类型检查和语义检查。

然后，我们将介绍中间代码生成和优化。

中间代码是一种抽象的指令集表示形式，它将源程序转换为更容易优化的形式。

在优化阶段，编译器将改进生成的中间代码以使其更高效。

接下来，我们将探讨目标代码生成和优化。

目标代码是特定机器的汇编语言表示形式。

在目标代码生成阶段，编译器将中间代码转换为目标机器代码。

在目标代码优化阶段，编译器将尝试改进目标代码的执行效率。

最后，我们将介绍符号表管理、错误处理和代码生成等相关主题。

符号表是编译器用来管理程序中的标识符的数据结构。

在错误处理方面，编译器需要能够在发现错误时及时报告并给出有用的错误信息。

代码生成阶段将根据目标机器的特点生成最终的可执行文件。

通过深入学习这些编译器设计的各个方面，读者将能够理解编译器如何将源程序转换为可执行代码，并且能够设计和实现自己的编译器。

编译原理是计算机科学中一个非常重要的主题，它对于理解计算机系统的工作原理以及编程语言的设计思想都
具有重要意义。

因此，我们希望读者可以通过学习本书，深入掌握编译原理的基本原理和技术。

编译原理与语义分析

编译原理与语义分析编译原理是计算机科学中的一门基础学科，它研究的是如何将一种计算机语言翻译成为另一种计算机语言或者翻译成为机器语言。

在编译原理中，语义分析是非常重要的一步，它的作用是确定源程序中的语义，并且对其进行检查、纠正和转换。

本文将介绍编译原理与语义分析的基本概念、流程以及一些常见的语义分析方法。

一、编译原理的基本概念编译原理是一门关于计算机语言处理的学科，它主要研究如何将高级语言翻译成为机器语言，以便计算机能够理解和执行。

编译原理包括了词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成、代码优化和代码生成等步骤。

在编译原理中，语义分析是一个非常重要的步骤，它负责对源程序进行分析，确定程序中的语义错误，并且对其进行纠正和转换。

语义分析是编译器的关键环节之一，它对源程序进行静态分析，检查语法是否符合语言定义的规则，以及确定语句的含义和执行过程。

二、语义分析的流程语义分析是编译过程的重要环节之一，它的主要任务是分析源程序中的语义，并且进行检查、纠正和转换。

下面是语义分析的基本流程：1. 词法分析：首先对源程序进行词法分析，将源程序分割成为一个个的词法单元，例如变量名、关键字、运算符等。

2. 语法分析：通过语法分析，确定词法单元之间的关系，构建抽象语法树（AST），将源程序表示为一个树状结构。

3. 语义分析：对抽象语法树进行遍历，对每个节点进行语义分析，并且进行类型检查、语义检查等操作。

4. 语义错误检查：在语义分析的过程中，对源程序进行检查，发现语义错误，并进行纠正和转换。

5. 中间代码生成：根据语义分析的结果，生成中间代码，中间代码是一种介于源程序和目标代码之间的表示形式。

6. 代码优化：对中间代码进行优化，提高执行效率和代码质量。

7. 代码生成：根据中间代码生成目标代码，目标代码是可以直接在计算机上执行的机器语言代码。

三、常见的语义分析方法在语义分析中，有很多常见的方法和技术，下面介绍几种常见的语义分析方法：1. 类型检查：在源程序中，对变量、表达式、函数等进行类型检查，确定其类型是否匹配，是否符合语言定义的规则。

编译原理与语言处理

编译原理与语言处理编译原理与语言处理是计算机科学和软件工程领域中的重要课题，它关注的是编程语言和编译器的设计、开发和优化。

本文将介绍编译原理与语言处理的基本概念、主要任务以及在实际应用中的重要性。

一、概述编译原理是计算机科学中的一个重要分支，它研究的是将高级语言翻译成计算机可执行的机器语言的过程。

编译原理主要关注的是编译器的设计和实现。

而语言处理则更广泛地涵盖了编译原理以外的内容，包括解释器、汇编器、静态分析等。

编译原理与语言处理的目标是将人类可读的高级语言转化为机器可执行的低级语言，以便计算机能够理解和执行。

编译原理涉及到词法分析、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多个阶段。

二、编译原理的主要任务1. 词法分析词法分析是将源代码分解成一个一个的单词或者符号的过程。

它通过扫描源代码，将代码分解成一个个的词法单元，如标识符、关键字、运算符等。

词法分析器通常使用正则表达式和有限自动机来实现。

2. 语法分析语法分析是将词法分析得到的词法单元组成一个个语法树的过程。

它通过检查这些词法单元之间的关系，确定代码是否符合语法规则。

语法分析器通常使用上下文无关文法和递归下降分析方法来实现。

3. 语义分析语义分析是对语法树进行检查和转换的过程。

它主要关注代码是否具有意义和是否符合语义规则。

语义分析器通常对每个语法树节点进行类型检查和语义规则验证。

4. 中间代码生成中间代码生成是将源代码转化为一种中间表示形式的过程。

中间代码是一种介于高级语言和机器语言之间的抽象表示形式，它更加接近机器语言，但仍然保留了高级语言的结构。

中间代码生成器将源代码转化为中间代码，以便于后续的代码优化和目标代码生成。

5. 代码优化代码优化是对中间代码进行各种优化操作，以提高代码执行效率和减少存储空间。

代码优化器通常使用各种算法和技术，如常量折叠、循环优化、内联函数等。

6. 目标代码生成目标代码生成是将中间代码转化为计算机可执行的机器代码的过程。

编译原理语义分析

machunyan
西北工业大学软件与微电子学院
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5.1 属性和属性文法-合成属性
如果给定一个产生式A→X1X2...Xn，相关属性等式满足：A.a=f(X1.a1,…,X1.ak,...， Xn .a1,…,Xn.ak)，则属性a是合成(综合)的，例如：无符号数文法的val(十进制值)属性从语法分析树角度看，如果一个节点(文法符号)的某一属性值由其子节点的属性值来计算，则称该属性为合成属性。
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5.1 属性和属性文法-合成属性
文法规则 exp1→exp2+term exp1→exp2-term exp→term 语义规则 exp1.val=exp2.val+ term.val exp1.val= exp2.val-term.val exp.val=term.val
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西北工业大学软件与微电子学院
课程内容第1章概论第2章词法分析第3章上下文无关文法第4章语法分析第5章语义分析第6章运行时环境第7章代码生成
2016/7/10
西北工业大学软件与微电子学院 machunyan
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第5章语义分析
程序设计语言的语义分为静态语义和动态语义两种。静态语义是指在编译阶段能够检查的语义；动态语义是指在目标程序运行阶段能够检查的语义。
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5.1 属性和属性文法-合成属性
后序遍历语法树计算val属性的伪代码：树节点的属性值由该节点所用产生式的语义规则来定义(计算)。后序遍历语法树.doc
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西北工业大学软件与微电子学院
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编译原理简明教程第二版

编译原理简明教程第二版什么是编译原理？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设计语言（如C、Java）编写的程序转化为机器能够理解和执行的指令。

编译原理主要包括以下几个方面的内容：1.词法分析：将源代码转化为一系列的词法单元，例如标识符、关键字、运算符等。

2.语法分析：通过创建语法树，检查源代码是否符合语法规则。

3.语义分析：对语法树进行分析，检查程序中的语义错误。

4.优化技术：对源代码进行优化，提高程序的执行效率。

5.目标代码6.：将优化后的源代码转化为与目标机器相关的指令，7.可执行文件。

编译过程编译过程可以分为三个阶段：前端、优化和后端。

前端前端负责词法分析、语法分析和语义分析等工作。

具体过程如下：1.词法分析：将源代码划分为一个个词法单元。

这些词法单元是编程语言中的基本语义单位，例如标识符、关键字、运算符等。

词法分析的结果是一个词法单元序列。

2.语法分析：根据语法规则检查词法单元序列是否符合语法。

语法分析的结果是一个语法树。

3.语义分析：对语法树进行静态语义检查，确保程序的语义正确。

语义分析的结果是一个语义树。

优化优化阶段对语义树进行优化，提高程序的执行效率。

常见的优化技术包括常量折叠、循环展开和死代码删除等。

优化的目标是提高程序的执行速度、减少程序的内存占用和提高程序的可读性。

后端后端负责目标代码目标代码是针对具体的目标机器的，可以是汇编代码、机器码，或者是中间表示形式（如LLVM的字节码）。

目标代码的过程中，需要进行寄存器分配、指令选择和代码布局等工作。

编译器的实现编译器的实现可以基于手写的，也可以使用编译器工具（例如Flex和Bison）辅助完成。

手写实现编译器的优点是可以更好地理解和掌握编译原理的各个方面。

而使用编译器工具可以减少编写代码的工作量，提高编译器的开发效率。

无论是手写实现还是使用编译器工具，编译器的核心功能都是通过前端、优化和后端三个阶段来完成的。

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