编译技术第5次上机内容
潍坊学院编译技术课程(0213001)实验大纲
潍坊学院《编译技术》课程(0213001)实验大纲适用专业:计算机科学与技术专业;总学时:12 学时一、实验的性质、任务和基本要求(一)本实验课的性质、任务《编译技术》是计算机科学与技术的核心专业课,本课程旨在培养学生对编译系统的开发的能力。
同时提高编程的能力。
对流行的嵌入式系统软件的开发创造条件。
(二)基本要求1、培养学生初步掌握编译原理实验的技能;2、验证所学理论、巩固所学知识并加深理解;3、对学生进行实验研究的基本训练;4、通过实验环节,加强学生对所学编译原理知识的深入理解及熟练掌握;5、要求在掌握理论知识的基础上,设计有关算法,编写程序,调试程序。
二、实验教学内容实验一词法分析1、实验目的(1)掌握手工方式编写词法分析程序;(2)观察单词分离后的格式。
2、实验内容(1)将下列高级语言源程序的单词序列输出成如下的确格式:while(a>b) dobeginif m>=n tlren a:=a+1;elsewhile k=h do x:=x+2;m:=n+x*(m+y);end#~该程序存在一个文件为PAS.DAT的数据文件中,经编译程序运行后得到的输出结果是什么,编写词法分析程序。
3、实验要求(1)提前编写程序;(2)编写实验报告。
实验二语法分析(一)1、实验目的(1)掌握预测分析方法进行语法分析;(2)编写语法分析程序,深入了解文法的概念。
2、实验内容(1)给定表达式文法为:E→ E+T|TT→ T*F|FF →i|(E)输入字符串“i+i*i#”,编写语法分析程序,判断该表达式是否合法,如果合法输出字符串“riglrt”,表达式不合法,输出字符串“wrong”。
3、实验要求(1)画出预测分析程序的流程图;(2)写出实验报告。
实验三语法分析(二)1、实验目的(1)掌握算符优先文法进行语法分析;(2)编写语法分析程序。
2、实验内容(1)给定文法:(0)E'→#E#(1)E→E+T(2)E→ T(3)T→T*F(4)T→ F(5)F→ P↑F|P(6)P→(E)(7)P→ i设计出该文法的算符优先分析表。
《编译技术》课程实验指导书
《编译技术》课程实验指导书实验一词法分析一.实验目的1、学会针对DFA转换图实现相应的高级语言源程序。
2、深刻领会状态转换图的含义,逐步理解有限自动机。
3、掌握手工生成词法分析器的方法,了解词法分析器的内部工作原理。
二.实验内容TINY计算机语言的编译程序的词法分析部分实现。
从左到右扫描每行该语言源程序的符号,拼成单词,换成统一的内部表示(token)送给语法分析程序。
为了简化程序的编写,有具体的要求如下:(1)数仅仅是整数。
(2)空白符仅仅是空格、回车符、制表符。
(3)代码是自由格式。
(4)注释应放在花括号之内,并且不允许嵌套TINY语言的单词三.实验要求要求实现编译器的以下功能:(1)按规则拼单词,并转换成二元式形式(2)删除注释行(3)删除空白符 (空格、回车符、制表符)(4)显示源程序,在每行的前面加上行号,并且打印出每行包含的记号的二元形式(5)发现并定位错误。
词法分析进行具体的要求:(1)记号的二元式形式中种类采用枚举方法定义;其中保留字和特殊字符是每个都一个种类,标示符自己是一类,数字是一类;单词的属性就是表示的字符串值。
(2)词法分析的具体功能实现是一个函数GetToken(),每次调用都对剩余的字符串分析得到一个单词或记号识别其种类,收集该记号的符号串属性,当识别一个单词完毕,采用返回值的形式返回符号的种类,同时采用程序变量的形式提供当前识别出记号的属性值。
(3)标识符和保留字的词法构成相同,为了更好的实现,把语言的保留字建立一个表格存储,这样可以把保留字的识别放在标示符之后,用识别出的标示符对比该表格,如果存在该表格中则是保留字,否则是一般标识符。
实验二递归下降语法分析器设计一、实验目的(1)加深对递归下降分析法一种自顶向下的语法分析方法的理解。
(2)根据文法的产生式规则消除左递归,提取公共左因子构造出相应的递归下降分析器。
二、实验内容根据课堂讲授的形式化算法,编制程序实现递归下降分析器,能对常见的语句进行分析。
05编译答案
05答案第一题:判断题(15分)1、共有15道小题,每小题1分, 15×1=15分。
2、答案:第二题:(9分)1、表达式A:=B*(C-D )/D 的逆波兰式表示:ABCD-*D/:= 。
(2分)2、表达式A:=B*(C-D )/D 的四元式表示:(4分) (1)(-,C ,D ,t1) (2)(*,B ,t1,t2) (3)(/,t2,D ,t3) (4)(:=,t3,_,A )3、 将译成的四元式用DAG 表示:(3分)第三题:(12分)1、 证明(3分):因为存在推导序列E => E+T => T+T =>F+T =>F+T*F => F+T*(E),即有 E *F+T*(E)成立,所以,F+T*(E)是文法的一个句型。
2、语法树(3分) BCD3、句型分析(6分)句型F+T*(E)相对于E的短语有: F+T*(E), F。
句型F+T*(E)相对于T的短语有: F, T*(E)。
句型F+T*(E)相对于F的短语有: (E)。
(3分)句型F+T*(E)相对于T→F的直接短语有: F 。
句型F+T*(E)相对于F→(E)的直接短语有: (E)。
(2分)句型F+T*(E)的句柄为: F。
(1分)说明:(1)短语、直接短语的说明可不具体指明所相对的非终结符或规则。
(2)短语每错两个扣1分。
第四题:(12分)1、NFA M (4分)2、(1)确定化(4分)步骤如下表所示(可省):将集合T0至T3各用一个状态表示,确定化后所得DFA M如下:(2)最小化(4分)步骤如下表所示(可省):最后还有4个不可再分割的子集,每个子集中只包含一个状态,即原DFA M已经是最小化DFA 。
说明:此大题答案只供参考,可以是其他答案,只要功能等价即可。
第五题: (16分)1、对文法进行拓广,加入规则S’→S 后得G[S’],其非终结符的FIRSTVT、LASTVT 集计算如下:(4分)由FIRSTVT、LASTVT 集构造≮和≯如下:2、(1)优先关系表为:(4分)(2)该文法是算符优先文法(2分)。
上海大学 编译原理上机实习
(4) 在题 在题(3)的语法分析器中加入语义处理,对于语法正确的 的语法分析器中加入语义处理, 的语法分析器中加入语义处理 算术表达式,输出其计算值。 算术表达式,输出其计算值。 例:输入 2 + 3 * 5 输出 17 (5) 在题 在题(3)的语法分析器中加入语义处理,对于语法正确的 的语法分析器中加入语义处理, 的语法分析器中加入语义处理 表达式,输出其中间代码(四元式序列)。 表达式,输出其中间代码(四元式序列)。 例:输入 a+b*c ( + a t1 t2 ) 输出 ( * b c t1 )
(number , 15 )
(2)构造 )构造PL/0语言的表达式部分的语法分析器 语言的表达式部分的语法分析器 要求:处理为独立一遍,采用递归子程序法。 要求:处理为独立一遍,采用递归子程序法。 表达式, 输入 PL/0表达式,形式为题(1)的输出。 表达式 形式为题( )的输出。 输出 对于语法正确的表达式,报告“语法正确”; 对于语法正确的表达式,报告“语法正确” 对于语法错误的表达式,报告“语法错误” 对于语法错误的表达式,报告“语法错误”, 指出错误原因。 指出错误原因。
编译原理上机实习报告
1. 每个实习小组交一份报告; 每个实习小组交一份报告; 2.对每一小题: 对每一小题: 对每一小题 1)题目 ) 2)设计思想 ) 3) 算法 ) 4) 调试数据(输入 输出) ) 调试数据(输入/输出 输出) 3. 小结部分: 小结部分: 1)组内成员分工 ) 2)心得体会 ) 3)其它 ) 4. 各题算法的重复部分可省略
词法分析器与题(2)语法分析器之间的 (3)把题 词法分析器与题 语法分析器之间的 )把题(1)词法分析器与题 衔接方式由独立一遍改为独立子程序。 衔接方式由独立一遍改为独立子程序。 表达式, 输入 PL/0表达式,形式为源程序。 表达式 形式为源程序。 对于语法正确的表达式,报告“语法正确” 输出 对于语法正确的表达式,报告“语法正确”; 对于语法错误的表达式,报告“语法错误” 对于语法错误的表达式,报告“语法错误”,并指 出错误原因。 出错时间 第 周至第 周 每周 第 -第 节课 第 地点:行健楼六楼机房 地点 行健楼六楼机房 分组: 每个实习小组3位成员 位成员,自由组 分组 每个实习小组 位成员 自由组 合
编译基础学习知识原理第五章规范标准答案
第5章自顶向下语法分析方法第1题对文法G[S]S→a||(T)∧T→T,S|S(1) 给出(a,(a,a))和(((a,a),,(a)),a)∧的最左推导。
(2) 对文法G,进行改写,然后对每个非终结符写出不带回溯的递归子程序。
(3) 经改写后的文法是否是LL(1)的?给出它的预测分析表。
(4) 给出输入串(a,a)#的分析过程,并说明该串是否为G的句子。
答案:也可由预测分析表中无多重入口判定文法是LL(1)的。
可见输入串(a,a)#是文法的句子。
第3题已知文法G[S]:S→MH|aH→LSo|εK→dML|εL→eHfM→K|bLM判断G是否是LL(1)文法,如果是,构造LL(1)分析表。
第7题对于一个文法若消除了左递归,提取了左公共因子后是否一定为LL(1)文法?试对下面文法进行改写,并对改写后的文法进行判断。
(1)A→baB|εB→Abb|a(2) A→aABe|aB→Bb|d(3) S→Aa|bA→SBB→ab答案:(1)先改写文法为:0) A→baB1) A→ε2) B→baBbb3) B→bb4) B→a再改写文法为:0) A→baB1) A→ε2) B→bN3) B→a4) N→aBbb5) N→b(2)文法:A→aABe|a B→Bb|d提取左公共因子和消除左递归后文法变为:0) A→a N1) N→A B e2) N→ε3) B→d N14) N1→b N15) N1→ε(3)文法:S→Aa|b A→SB B→ab第1种改写:用A的产生式右部代替S的产生式右部的A得:S→SBa|b B→ab消除左递归后文法变为:0) S→b N1) N→B a N2) N→ε3) B→a b也可由预测分析表中无多重入口判定文法是LL(1)的。
第2种改写:用S的产生式右部代替A的产生式右部的S得:S→Aa|b A→AaB|bB B→ab消除左递归后文法变为:0) S→A a1) S→b2) A→b B N3) N→a B N4) N→ε5) B→a b预测分析表:。
第十章 上机实验内容
第十章 上机实验内容 3. 实验内容 已知repeat语句与while语句的功能结构图如图10-1 所示。
第十章 上机实验内容
S F T
B
F
B T repeat S until B:
S while B do S
图10-1 条件循环语句结构图
第十章 上机实验内容 通过等价变换用while语句实现repeat语句的格式如 下: S; while NOT B do S; 试在编译程序中用等效的while语句实现repeat语句 的功能。
第十章 上机实验内容 4. 说明 可采用预处理方法先将源程序中repeat语句用等效 的while语句替换,但这种替换在嵌套语句中处理起来 比较麻烦。
1. 实验目的 了解编译程序中LR分析表的作用以及语义加工程序 的功能。 2. 实验要求 通过编译程序PAS和COMPILER的运行,检验编译程 序输出结果的正确性。
第十章 上机实验内容 3. 实验内容 (1) 验证下述程序输出结果的正确性: begin i:=1; while i<=N do begin i:=i+1; if B=1 then
第十章 上机实验内容 F2→F1 step E(2) {F2.QUAD:=F1.QUAD; F2.PLACE:=F1.PLACE; GEN(+,F1.PLACE,E(2).PLACE,F1.PLACE); BACKPATCH(F1.CHAIN,NXQ)} F3→F2 until E(3) {F3.QUAD:=F2.QUAD; q:=NXQ; GEN(j≤,F2.PLACE,E(3).PLACE,q+2); F3.CHAIN:=NXQ; GEN(j,_,_,0)}
第十章 上机实验内容 (2) for语句中产生式的语义动作需要参考编译程 序中对if和while语句的处理部分做相应修改。
编译程序五个阶段的名称及主要任务
编译程序五个阶段的名称及主要任务编译程序是一种将高级语言源程序翻译成目标机器语言程序的程序。
编译程序由五个阶段组成,每个阶段都有其独特的任务和功能。
下面我们来介绍一下这五个阶段的名称及主要任务。
第一阶段:词法分析器(Lexical Analyzer)词法分析器主要任务是将源程序中的字符序列分解成有意义的词素序列,即词法分析。
词法分析器通过对源程序进行扫描和分析,从而产生表示输入程序的记号流。
词法分析器的输出是一个个标识符、关键字、运算符、分隔符等组成的记号序列。
第二阶段:语法分析器(Syntax Analyzer)语法分析器主要任务是将词法分析器产生的记号流转换成语法树,即语法分析。
语法分析器通过对记号流进行扫描和分析,根据语法规则来生成语法树。
语法树表示了源程序在语法上的结构,它可以被进一步地分析和转换成目标代码。
第三阶段:语义分析器(Semantic Analyzer)语义分析器主要任务是对语法树进行分析,检查源程序是否符合语义规则,即语义分析。
语义分析器需要检查类型的一致性、变量的声明和作用域、表达式的求值等。
语义分析器的输出是一个中间代码,它是对源程序语义的一种抽象表示。
第四阶段:中间代码生成器(Intermediate Code Generator)中间代码生成器主要任务是将语义分析器生成的中间代码转换成目标代码,即中间代码生成。
中间代码是一种与源程序无关的、可移植的代码形式,中间代码生成器需要将其翻译成特定目标机器的汇编代码。
第五阶段:目标代码生成器(Code Generator)目标代码生成器主要任务是将中间代码生成器产生的中间代码翻译成目标机器语言代码,即目标代码生成。
目标代码生成器需要将中间代码转换成具体的机器指令,包括指令的选择、寻址方式的选择等。
以上就是编译程序五个阶段的名称及主要任务。
编译程序的每个阶段都是紧密相连的,只有通过一个阶段的翻译才能进入下一个阶段的翻译。
编译程序的作用是将高级语言源程序翻译成目标机器语言程序,从而实现计算机程序的运行。
编译技术第5次上机内容解析
编译技术第5次上机内容目的:充分理解语义分析的方法及相关语义计算的执行时机。
要求:1.以S属性的语法制导定义为基础,将下表的语义规则嵌套在语法分析的过程即以LR 文法为基础。
当进行产生式归约时执行对应的语义动作。
3.输入:5+3+8*2输出:244.若输入有误,如:3++2则应提示:重新输入!5.由于输入串是具体的数值,因此应调用相应的词法分析的功能。
// Expression.cpp : Defines the entry point for the console application.//#include "stdafx.h"#include "conio.h"#include<string.h>#include<iostream>#include<stack>using namespace std;#define L 0#define E 1#define T 2#define E_ 3#define T_ 4#define F 6#define digit 7 // 数字#define add 8 // 左括号#define mul 9 // 右括号#define lb 10#define rb 11int nStackPtr;int Stack[100]; // 栈void guiyue(stack<int> &state,stack<int> &value,char nex); void Push(int n){nStackPtr ++;Stack[nStackPtr] = n;}void Pop(){nStackPtr--;}void PrintStack(){int i;for (i = nStackPtr; i >= 0; i--){if (Stack[i] == E) printf("E ");if (Stack[i] == E_ ) printf("E' ");if (Stack[i] == T ) printf("T ");if (Stack[i] == T_ ) printf("T' ");if (Stack[i] == F) printf("F ");if (Stack[i] == digit) printf("digit ");if (Stack[i] == add) printf("+ ");if (Stack[i] == mul) printf("* ");if (Stack[i] == lb) printf("( ");if (Stack[i] == rb) printf(") ");}printf("\n");}/////////////////////////////////////////////////////////////////// 利用栈来分析表达式串,判定表达式串是否正确///////////////////////////////////////////////////////////////////int main(int argc, char* argv[]){char strInput[100]; // 存放表达式串bool bResult;int nInputPtr;nStackPtr = -1;nInputPtr = 0;bResult = true;// 输入表达式串,存放在strInput中printf("请输入表达式串:");scanf("%s",strInput);Push(E);PrintStack();while (bResult && nStackPtr >= 0){switch(Stack[nStackPtr]){case E:if (strInput[nInputPtr] >= '0' && strInput[nInputPtr] <= '9'){Pop();Push(E_);Push(T);}else if (strInput[nInputPtr] == '('){Pop();Push(E_);Push(T);}elsebResult = false;PrintStack();break;case T:if (strInput[nInputPtr] >= '0' && strInput[nInputPtr] <= '9'){Pop();Push(T_);Push(F);}else if (strInput[nInputPtr] == '('){Pop();Push(T_);Push(F);}else bResult = false;PrintStack();break;case E_:if (strInput[nInputPtr] == '+'){Pop();Push(E_);Push(T);Push(add);}else if (strInput[nInputPtr] == ')' || strInput[nInputPtr] == 0) Pop();else bResult = false;PrintStack();break;case T_:if (strInput[nInputPtr] == '+' || strInput[nInputPtr] == ')' || strInput[nInputPtr] == 0) Pop();else if (strInput[nInputPtr] == '*'){Pop();Push(T_);Push(F);Push(mul);}else bResult = false;PrintStack();break;case F:if (strInput[nInputPtr] >= '0' && strInput[nInputPtr]<='9') {Pop();Push(digit);}else if (strInput[nInputPtr] == '('){Pop();Push(rb);Push(E);Push(lb);}else bResult = false;PrintStack();break;case digit:if (strInput[nInputPtr] >= '0' && strInput[nInputPtr]<='9') {Pop();nInputPtr++;}else bResult = false;PrintStack();break;case add:if (strInput[nInputPtr] == '+'){Pop();nInputPtr++;}else bResult = false;PrintStack();break;case mul:if (strInput[nInputPtr] == '*'){Pop();nInputPtr++;}else bResult = false;PrintStack();break;case lb:if (strInput[nInputPtr] == '('){Pop();nInputPtr++;}else bResult = false;PrintStack();break;case rb:if (strInput[nInputPtr] == ')'){Pop();nInputPtr++;}else bResult = false;PrintStack();break;default: bResult = false; break;}}if (bResult == false) printf("表达式有问题了\n");else printf("表达式没问题!!\n");//以上是词法、语法分析代码//------------------------------------------------------------------------------------------------------------//以下是语义分析代码stack<int> state;stack<int> value;int i=0;int size=strlen(strInput);for(i=0;i<size;i++){if(strInput[i]>='0'&&strInput[i]<='9'){state.push(digit);value.push(strInput[i]-'0');if(i!=(size-1))guiyue(state,value,strInput[i+1]);elseguiyue(state,value,'#');}else if(strInput[i]=='+'){state.push(add);}else if(strInput[i]=='*'){state.push(mul);}else if(strInput[i]=='('){state.push(lb);}else if(strInput[i]==')'){state.push(rb);if(i!=(size-1))guiyue(state,value,strInput[i+1]);elseguiyue(state,value,'#');}}// printf("Hello World!\n");return 0;}void guiyue(stack<int> &state,stack<int> &value,char nex) {int next;if(nex>='0'&&nex<='9')next=digit;else if(nex=='#')next=0;else{switch(nex){case '+':next=add;break;case '*':next=mul;break;case '(':next=lb;break;case ')':next=rb;break;}}stack<int> state1=state;stack<int> value1=value;int top_s1,top_s2;int top_v1;int top=state.top();bool flag=true;while(flag){switch(state.top()){case digit:state.pop();state.push(F);state1=state;break;case F:if(state.size()>=3){state1.pop();top_s1=state1.top();state1.pop();top_s2=state1.top();state1.pop();if(top_s1==mul&&top_s2==T){state1.push(T);state=state1;value1.pop();top_v1=value1.top();value1.pop();value1.push(top_v1*value.top());value=value1;}else{state.pop();state.push(T);state1=state;}}else{state.pop();state.push(T);state1=state;}break;case T:if(next==mul){flag=false;}else if(state.size()>=3){state1.pop();top_s1=state1.top();state1.pop();top_s2=state1.top();state1.pop();if(top_s1==add&&top_s2==E){state1.push(E);state=state1;value1.pop();top_v1=value1.top();value1.pop();value1.push(top_v1+value.top());value=value1;}else{state.pop();state.push(E);state1=state;}}else{state.pop();state.push(E);state1=state;}break;case E:if(next==add||next==rb){flag=false;}else{if(state.size()==1&&state.top()==E){state.pop();state.push(L);printf("%d\n",value.top());exit(0);}state1=state;}break;case rb:state1.pop();top_s1=state1.top();state1.pop();top_s2=state1.top();state1.pop();if(top_s1==E&&top_s2==lb){state1.push(F);state=state1;}state1=state;break;}}}。
编译技术上机实验指导书
《编译技术》上机实验指导书实验一一、题目编制C语言子集的词法分析程序二、目的通过设计、编制、调试一个具体的词法分析程序,加深对词法分析原理的理解,并掌握在对程序设计语言源程序进行扫描过程中将其分解为各类单词的词法分析方法。
三、要求1.根据具体情况,由同学们自己选取C语言的一个适当大小的子集(可取一类典型单词,也可以尽可能使各种类型的单词都兼顾到),如课本表2.1;在上机前一定要制出相应的表。
2.程序功能输入:字符串。
输出:二元式(种别编码,单词自身)构成的序列。
举例:输入:a=$;#输出:(6,a)(12,=)FOUND ERROR(13,;)2.实验时间:2-4学时。
3.检查时间:第13周抽查。
四、步骤1.定义单词表2.完善词法分析器程序(1)定义变量、函数(2)增加程序的输入、输出3.程序验证实验二一、题目编制递归下降法的语法分析程序二、目的通过设计、编制、调试一个典型的语法分析程序,能识别由加+、乘*、括号()、操作数所组成的算术表达式,其文法如下:E→TE'E'→+TE'∣εT→FT'T'→*FT'∣εF→(E)∣i三、要求1.程序功能(举例)输入:# i1*( i2+i3)#输出:SUCCESS输入:# i1*( i2+i3#输出:FOUND ERROR2.实验时间:4-6学时。
3.检查时间:第15周抽查。
四、步骤1.定义递归子程序2.增加主控程序(1)调用E()(2)输入、输出3.程序验证。
c语言编译过程5步骤
c语言编译过程5步骤C语言编译过程5步骤C语言是一种广泛应用于系统软件、嵌入式系统和游戏开发等领域的计算机编程语言。
在使用C语言进行编程时,需要经历一系列的编译过程,将源代码转化为可执行的机器代码。
本文将介绍C语言编译过程的5个步骤,以帮助读者更好地理解和掌握C语言的编译原理。
第一步:预处理(Preprocessing)预处理是编译过程的第一步,它主要是对源代码进行一些文本替换和宏展开等操作。
在C语言中,预处理指令以“#”开头,例如#include和#define等。
预处理器会根据这些指令对源代码进行处理,生成一份经过宏展开和替换的代码文件。
预处理的结果是一个纯文本的文件,其中不包含任何C语言的语法结构。
第二步:编译(Compiling)编译是将预处理后的代码文件转换为汇编代码的过程。
在这个阶段,编译器将对源代码进行词法分析、语法分析和语义分析,生成相应的中间表示形式,如抽象语法树(Abstract Syntax Tree,AST)。
编译器还会对代码进行优化,以提高程序的性能和效率。
最终,编译器将AST转换为汇编代码,其中包含了与机器指令相对应的汇编语句。
第三步:汇编(Assembling)汇编是将汇编代码转换为可重定位目标文件的过程。
在这个阶段,汇编器将汇编代码转换为机器指令的二进制表示形式,并生成与硬件平台相兼容的目标文件。
目标文件包含了机器指令、符号表和重定位信息等内容,但还没有进行最终的地址分配。
第四步:链接(Linking)链接是将多个目标文件和库文件合并为一个可执行文件的过程。
在这个阶段,链接器将解析目标文件中的符号引用,并将其与符号定义进行匹配。
如果找不到符号的定义,链接器会报错。
链接器还会将代码中使用的库函数进行链接,以便在程序执行时能够正确调用这些函数。
最终,链接器将生成一个完整的可执行文件,其中包含了所有的机器指令和数据。
第五步:加载(Loading)加载是将可执行文件加载到内存中,并使其在计算机上运行的过程。
c编译过程的五个阶段
c编译过程的五个阶段C语言是一种高级编程语言,但是计算机并不能直接识别高级语言,必须经过编译器的编译过程将高级语言转换为计算机能够识别的低级机器语言,才能够在计算机上运行。
C语言的编译过程可以分为五个阶段,分别是预处理、编译、汇编、链接和装载。
第一阶段:预处理预处理器是编译器的一个组成部分,它的主要作用是对源代码进行扫描并根据其中包含的预处理指令进行处理,生成一个新的预处理后文件。
预处理器的预处理指令包括宏定义、条件编译、包含文件和其他一些预处理指令。
预处理后文件包括宏定义的内容和用#define定义的宏以及其他预处理指令处理后的结果,该操作相当于在程序代码前加上一些特定操作。
第二阶段:编译编译阶段的主要工作是将预处理过的代码转换为汇编语言,也就是将C语言源代码翻译成汇编语言,生成一个汇编语言文件。
在这个阶段,编译器会对代码进行词法分析、语法分析、语义检查等处理,将源代码转换为计算机能够理解和执行的低级指令。
第三阶段:汇编汇编阶段是将汇编语言文件转换成机器语言文件的过程。
在这个阶段中,汇编器将汇编语言代码转换为计算机实际可以执行的二进制代码(即机器代码),生成一个目标文件。
目标文件是由一系列二进制代码组成的文件,其中包括程序代码和数据。
第四阶段:链接链接器将被编译的源文件和其他库文件链接在一起形成一个可执行的程序。
在这个阶段,链接器将目标文件中的符号表和地址关联起来,组成最终可执行程序。
链接的目标文件可以是静态库文件(.a)、动态库文件(.so)或者是其他可执行文件。
第五阶段:装载装载是将可执行程序加载到内存中并运行的过程。
在这个阶段中,操作系统将可执行程序的代码和数据加载到指定的内存区域,把程序从磁盘中加载到内存中,然后操作系统将控制权交给这个程序,程序开始执行。
总体来说,C语言编译过程是将高级语言转换成计算机可以理解的低级机器语言的过程,主要包括预处理、编译、汇编、链接和装载五个阶段。
在这个过程中,逐步掌握和理解每个阶段的工作和作用,能够更好地理解程序的编译、调试和性能优化等方面。
简述编译程序的工作过程以及每个阶段的功能
简述编译程序的工作过程以及每个阶段的功能编译程序是将高级语言代码转换为计算机可执行的机器代码的过程。
它包含了多个阶段,每个阶段都有特定的功能和任务。
下面将对编译程序的工作过程以及每个阶段的功能进行简要描述。
1. 词法分析(Lexical Analysis):词法分析是编译程序的第一个阶段,也被称为扫描器。
它的主要功能是将源代码分解为一个个的词法单元(token)。
词法单元可以是关键字、标识符、常量、运算符等。
词法分析器根据预先定义的词法规则,将源代码中的字符序列转换为词法单元序列。
这个阶段还会去除源代码中的空格、注释等无关的内容。
2. 语法分析(Syntax Analysis):语法分析是编译程序的第二个阶段,也被称为语法分析器。
它的主要功能是根据语法规则,分析词法单元序列的结构,并将其转化为一个抽象语法树(AST)。
语法分析器使用上一阶段生成的词法单元序列,根据语法规则进行语法检查和分析。
如果源代码中存在语法错误,语法分析器会发现并报告错误。
3. 语义分析(Semantic Analysis):语义分析是编译程序的第三个阶段,也被称为语义分析器。
它的主要功能是对源代码进行语义检查,并生成中间代码。
语义分析器会检查变量的声明和使用是否一致、函数调用的参数是否匹配等语义错误。
同时,它还会进行类型推断、类型转换等相关的语义处理。
4. 中间代码生成(Intermediate Code Generation):中间代码生成是编译程序的第四个阶段。
它的主要功能是将源代码转换为中间代码。
中间代码是一种介于源代码和目标代码之间的抽象表达形式。
它可以是一种类似于三地址码或虚拟机指令的形式,具有较低的抽象级别。
中间代码的生成通常需要根据语义分析的结果来进行。
5. 代码优化(Code Optimization):代码优化是编译程序的第五个阶段。
它的主要功能是对中间代码进行优化,以提高程序的执行效率。
代码优化的目标是尽可能地减少程序的执行时间和空间消耗,同时保持程序的功能不变。
《编译原理教程》习题解析与上机指导(第四版) 第五章
(5) 可在基本块内实现合并已知量、删除无用赋值和删 除多余运算的优化。故选B。
(6) 在程序流图中,具有下列性质的结点序列为一个循 环:① 它们是强连通的;② 它们中间有一个且只有一个是 入口结点。故选D。
(7) 必经结点的二元关系包括:① 自反性;② 传递性; ③ 反对称性。故选D。
(8) 如果已知有向边n→d是一条回边,则由它组成的循 环就是由结点d、结点n以及有通路到达n但该通路不经过d的 所有结点组成的。故选B。
5.2 何谓局部优化、循环优化和全局优化?优化工作在 编译的哪个阶段进行?
【解答】 优化根据涉及的程序范围可分为三种。 (1) 局部优化是指局限于基本块范围内的一种优化。一 个基本块是指程序中一组顺序执行的语句序列(或四元式序 列),其中只有一个入口(第一个语句)和一个出口(最后一个 语句)。对于一个给定的程序,我们可以把它划分为一系列 的基本块,然后在各个基本块范围内分别进行优化。通常应 用DAG方法进行局部优化。
(6) 在程序流图中,我们称具有下述性质 的结点序列为 一个循环。
A.它们是非连通的且只有一个入口结点 B.它们是强连通的但有多个入口结点 C.它们是非连通的但有多个入口结点 D.它们是强连通的且只有一个入口结点
(7) 关于必经结点的二元关系,下列叙述中不正确的是 。
A.满足自反性
B.满足传递性
C.满足反对称性
(9) 对循环中各基本块的每个四元式,如果它的每个运 算对象为常数或者定值点在L外,则将此四元式标记为“不 变运算”。故选D。
(10) 对循环L中的不变运算S:A=B op C或A= op B或 A=B,要求满足下述条件(A在离开L后仍是活跃的)才可以外 提到前置结点中:① S所在的结点是L的所有出口结点的必 经结点;② A在L中其它地方未再定值;③ L中的所有A的 引用点只有S中A的定值才能到达。故选C。
编译过程的五个阶段
编译过程的五个阶段写程序是一种计算机科学家最重要的工作,这一工作分为五个阶段:源代码编写,编译,链接,加载和执行。
随着技术的发展,编译器也不断进化,改善编译过程中的错误和性能问题,使开发者能够更快地完成任务。
本文将探讨编译过程的五个阶段,讨论其相关的历史,原因,技术和步骤。
第一步是源代码编写。
源代码是一些程序,它是用编程语言编写的,用于定义程序的行为和功能。
源代码是通常是用文本编辑器编写的,并使用一种标准格式,可能使用空格,TAB或特殊字符来帮助编写程序员阅读代码,并调试任何编程错误。
第二步是编译。
编译是把源代码转换为可执行程序的过程。
这是一个复杂的过程,其中编译器会检查源代码中的语法和逻辑错误,并以通用的代码(机器码)格式将它们转换成更容易机器处理的代码。
编译器还可以移除源代码中的一些空白字符及注释,改进程序的执行速度和内存占用。
第三步是链接。
链接是将许多不同的模块(类似构件的小程序)连接在一起的过程,以构建一个完整的程序。
链接可以将一个模块中的变量链接到另一个模块,以便两个模块之间可以交换数据,也可以将对应计算机中可用的外部函数或例程(称为库函数)链接到可执行程序中。
第四步是加载。
加载是把可执行程序放入内存中的过程。
在此步骤中,操作系统会将可执行文件的二进制代码加载到内存中,并将相关的数据和资源放入内存中,以便程序可以访问和调用它们。
最后是执行。
在此阶段,操作系统将使用编译,链接和加载后的程序开始执行。
操作系统将把控制权交给程序,以便程序能够按照代码中定义的行为完成任务。
自从计算机第一次诞生以来,人们一直在努力改进编译过程。
现在,有几种不同的编译器可以改善编译性能,以及有助于消除源代码中的语法和逻辑错误。
此外,越来越多的预处理器和编译工具可以帮助开发者更容易地完成任务。
总之,编译是一个复杂而非常重要的过程,由五个关键步骤组成:源代码编写,编译,链接,加载和执行。
这些步骤是编写可执行程序所必需的,这些程序在每个计算机上都必须执行,才能使机器运行。
编译技术实验指导书
编译技术实验指导书计算机科学与工程学院前言《编译技术》是计算机科学与技术、软件工程等专业的一门理论性较强的专业课,旨在培养大学生的计算机专业素质和基本编译程序设计的能力。
通过实验教学,使学生加深对所学知识的理解,掌握编译程序构造原理和实现技术。
它的目的和任务是:让学生掌握编译程序的基本原理和实现技术,提高学生对程序设计语言的理解,让学生了解将高级程序设计语言源程序翻译成计算机能处理的目标代码语言的整个过程,培养学生的编译程序设计的能力。
编译程序的设计包括词法分析程序的设计、语法分析程序的设计、语义分析程序的设计和中间代码生成程序的设计等。
本实验指导书是金成植编著的《编译程序构造原理和实现技术》的配套教材。
编者根据计算机课程实践性强等特点,编写了本实验教程,帮助学生有计划地系统地上机实践。
根据教学内容和教学目标,实验指导书设计了八次实验,实验学时16学时,每个实验2学时。
学生应按照实验指导书的要求,完成指定的实验任务,并及时提交实验报告。
要求学生在每次实验之前做好预习,实验后按要求写出实验报告。
在每次实验过程中教师要考核学生每次实验的完成情况。
一、为保证实验效果学生应做到:1、遵守实验室的规章制度,爱护教学设备。
2、学生必须按时上机下机。
3、禁止做与实验无关的内容,禁止利用实验学时玩计算机游戏;4、每次实验前学生应做好预习,实验后按时提交实验报告。
二、实验报告的要求:1、明确实验的目的及要求;2、记录下相应编译阶段的程序设计的思想、程序代码及运行的结果;3、说明实验中出现的问题和解决过程;4、写出实验的体会和实验过程中没解决的问题。
由于编者水平有限,书中难免有错,敬请大家批评指正。
辽宁科技大学计算机学院科学系2009年2月目录实验一词法分析器的手工构造...................................................... . (3)实验二词法分析器的自动生成........................................... . (10)实验三递归下降语法分析程序设计 (18)实验四LL(1)语法分析程序设计..................................... ....... . (22)实验五LR语法分析器程序设计....................................... .. (27)实验六说明语句的语法制导翻译........................................... ...... .. (32)实验七中间代码生成程序设计............................................. (35)实验八微小编译器的设计............................................ (37)实验一词法分析器的手工构造实验类型:验证性实验要求:必修一、实验目的:通过本次实验,使学生掌握词法分析的构造原理及实现技术,会编写简单程序设计语言的词法分析器。
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编译技术第5次上机内容目的:充分理解语义分析的方法及相关语义计算的执行时机。
要求:1.以S属性的语法制导定义为基础,将下表的语义规则嵌套在语法分析的过程中,即实现语法制导的翻译过程。
即以LR 文法为基础。
当进行产生式归约时执行对应的语义动作。
3.输入:5+3+8*2输出:244.若输入有误,如:3++2则应提示:重新输入!5.由于输入串是具体的数值,因此应调用相应的词法分析的功能。
// Expression.cpp : Defines the entry point for the console application.//#include "stdafx.h"#include "conio.h"#include<string.h>#include<iostream>#include<stack>using namespace std;#define L 0#define E 1#define T 2#define E_ 3#define T_ 4#define F 6#define digit 7 // 数字#define add 8 // 左括号#define mul 9 // 右括号#define lb 10#define rb 11int nStackPtr;int Stack[100]; // 栈void guiyue(stack<int> &state,stack<int> &value,char nex); void Push(int n){nStackPtr ++;Stack[nStackPtr] = n;}void Pop(){nStackPtr--;}void PrintStack(){int i;for (i = nStackPtr; i >= 0; i--){if (Stack[i] == E) printf("E ");if (Stack[i] == E_ ) printf("E' ");if (Stack[i] == T ) printf("T ");if (Stack[i] == T_ ) printf("T' ");if (Stack[i] == F) printf("F ");if (Stack[i] == digit) printf("digit ");if (Stack[i] == add) printf("+ ");if (Stack[i] == mul) printf("* ");if (Stack[i] == lb) printf("( ");if (Stack[i] == rb) printf(") ");}printf("\n");}/////////////////////////////////////////////////////////////////// 利用栈来分析表达式串,判定表达式串是否正确///////////////////////////////////////////////////////////////////int main(int argc, char* argv[]){char strInput[100]; // 存放表达式串bool bResult;int nInputPtr;nStackPtr = -1;nInputPtr = 0;bResult = true;// 输入表达式串,存放在strInput中printf("请输入表达式串:");scanf("%s",strInput);Push(E);PrintStack();while (bResult && nStackPtr >= 0){switch(Stack[nStackPtr]){case E:if (strInput[nInputPtr] >= '0' && strInput[nInputPtr] <= '9'){Pop();Push(E_);Push(T);}else if (strInput[nInputPtr] == '('){Pop();Push(E_);Push(T);}elsebResult = false;PrintStack();break;case T:if (strInput[nInputPtr] >= '0' && strInput[nInputPtr] <= '9'){Pop();Push(T_);Push(F);}else if (strInput[nInputPtr] == '('){Pop();Push(T_);Push(F);}else bResult = false;PrintStack();break;case E_:if (strInput[nInputPtr] == '+'){Pop();Push(E_);Push(T);Push(add);}else if (strInput[nInputPtr] == ')' || strInput[nInputPtr] == 0) Pop();else bResult = false;PrintStack();break;case T_:if (strInput[nInputPtr] == '+' || strInput[nInputPtr] == ')' || strInput[nInputPtr] == 0) Pop();else if (strInput[nInputPtr] == '*'){Pop();Push(T_);Push(F);Push(mul);}else bResult = false;PrintStack();break;case F:if (strInput[nInputPtr] >= '0' && strInput[nInputPtr]<='9') {Pop();Push(digit);}else if (strInput[nInputPtr] == '('){Pop();Push(rb);Push(E);Push(lb);}else bResult = false;PrintStack();break;case digit:if (strInput[nInputPtr] >= '0' && strInput[nInputPtr]<='9') {Pop();nInputPtr++;}else bResult = false;PrintStack();break;case add:if (strInput[nInputPtr] == '+'){Pop();nInputPtr++;}else bResult = false;PrintStack();break;case mul:if (strInput[nInputPtr] == '*'){Pop();nInputPtr++;}else bResult = false;PrintStack();break;case lb:if (strInput[nInputPtr] == '('){Pop();nInputPtr++;}else bResult = false;PrintStack();break;case rb:if (strInput[nInputPtr] == ')'){Pop();nInputPtr++;}else bResult = false;PrintStack();break;default: bResult = false; break;}}if (bResult == false) printf("表达式有问题了\n");else printf("表达式没问题!!\n");//以上是词法、语法分析代码//------------------------------------------------------------------------------------------------------------//以下是语义分析代码stack<int> state;stack<int> value;int i=0;int size=strlen(strInput);for(i=0;i<size;i++){if(strInput[i]>='0'&&strInput[i]<='9'){state.push(digit);value.push(strInput[i]-'0');if(i!=(size-1))guiyue(state,value,strInput[i+1]);elseguiyue(state,value,'#');}else if(strInput[i]=='+'){state.push(add);}else if(strInput[i]=='*'){state.push(mul);}else if(strInput[i]=='('){state.push(lb);}else if(strInput[i]==')'){state.push(rb);if(i!=(size-1))guiyue(state,value,strInput[i+1]);elseguiyue(state,value,'#');}}// printf("Hello World!\n");return 0;}void guiyue(stack<int> &state,stack<int> &value,char nex) {int next;if(nex>='0'&&nex<='9')next=digit;else if(nex=='#')next=0;else{switch(nex){case '+':next=add;break;case '*':next=mul;break;case '(':next=lb;break;case ')':next=rb;break;}}stack<int> state1=state;stack<int> value1=value;int top_s1,top_s2;int top_v1;int top=state.top();bool flag=true;while(flag){switch(state.top()){case digit:state.pop();state.push(F);state1=state;break;case F:if(state.size()>=3){state1.pop();top_s1=state1.top();state1.pop();top_s2=state1.top();state1.pop();if(top_s1==mul&&top_s2==T){state1.push(T);state=state1;value1.pop();top_v1=value1.top();value1.pop();value1.push(top_v1*value.top());value=value1;}else{state.pop();state.push(T);state1=state;}}else{state.pop();state.push(T);state1=state;}break;case T:if(next==mul){flag=false;}else if(state.size()>=3){state1.pop();top_s1=state1.top();state1.pop();top_s2=state1.top();state1.pop();if(top_s1==add&&top_s2==E){state1.push(E);state=state1;value1.pop();top_v1=value1.top();value1.pop();value1.push(top_v1+value.top());value=value1;}else{state.pop();state.push(E);state1=state;}}else{state.pop();state.push(E);state1=state;}break;case E:if(next==add||next==rb){flag=false;}else{if(state.size()==1&&state.top()==E){state.pop();state.push(L);printf("%d\n",value.top());exit(0);}state1=state;}break;case rb:state1.pop();top_s1=state1.top();state1.pop();top_s2=state1.top();state1.pop();if(top_s1==E&&top_s2==lb){state1.push(F);state=state1;}state1=state;break;}}}。