程序设计语言与编译-编译原理_程序语言的设计
编译原理及编译程序构造
第一章 引论 一、程序设计语言
•程序设计语言 –高级语言 –汇编语言 –机器语言 •在计算机上如何执行一个高级语言程序？ –把高级语言程序翻译成机器语言程序 –运行所得的机器语言程序求得计算结果
第一章 引论 二、程序设计语言的转换与编译
•翻译 –在不改变语义的条件下，把某种语言的源程序 转换成另一种语言程序——目标语言程序。 •解释 –接受某高级语言的一个语句输入，进行解释并 控制计算机执行，马上得到这句的执行结果，然 后再接受下一句。
第一章 引论 三、编译程序 4.优化
• 任务 对产生的中间代码进行加工变换，以期在最 后阶段能产生更为高效（省时间、省空间）的 目标代码 • 依据原则：程序的等价变换规则 • 主要优化内容 删除公共子表达式、合并已知量、删除无用 赋值语句、循环优化等
第一章 引论 三、编译程序 5.目标代码生成
• 任务：把中间代码程序转化成具体机器的指令序列 • 注：转换过程需涉及具体机器的指令系统以及寄存 器分配等硬件功能。
第一章 引论 三、编译程序 8. 遍
• 遍：指对源程序或源程序的中间结果从头到尾扫描一次， 并做有关的加工处理，生成新的中间结果或目标代码的过 程。 –注：遍与阶段的含义毫无关系。 • 多遍扫描的好处 –节省内存空间，提高目标代码质量，使编译的逻辑结构 清晰。 • 多遍扫描的缺点 –编译时间较长。 –注：在内存许可情况下，还是遍数尽可能少些为好。
词 源程序 法 分 析 器
语 法 代 码 生 成
优 化
目 标 代 目标代码 码 生 成
出错处理
第一章 引论 三、编译程序 1.词法分析
• 任务 –输入源程序，对构成源程序的字符串进行扫 描和分解，依照词法规则，识别出一个个的 单词，并转化为机器易于使用的内码形式。 • 单词 –是高级语言中有实在意义的最小语法单位， 它由字符构成。
（完整版）编译原理名词解释
（完整版）编译原理名词解释1.源语⾔：书写源程序所使⽤的语⾔2.源程序：⽤程序设计语⾔书写的程序3.⽬标语⾔：计算机的机器指令。
⽬标语⾔可以是机器语⾔，也可以是汇编语⾔，或者是其他中间语⾔，但最终结果必是机器语⾔。
4.⽬标程序:由机器指令构成的程序。
⽬标程序是经过翻译程序加⼯后⽤⽬标语⾔表⽰的程序。
5.翻译程序：能够把某⼀种语⾔程序（源程序）改造成另⼀种语⾔程序（⽬标程序）将源程序译成逻辑上等价的⽬标程序的程序。
翻译程序有两种⼯作⽅式：编译和解释。
6.编译程序：也称翻译程序7.解释程序：有些翻译程序在翻译过程中并不产⽣完整的⽬标程序，⽽是翻译⼀句，解释执⾏⼀句，这样的称为解释程序。
8.汇编程序：由汇编语⾔写成的程序9.词法分析：执⾏词法分析的程序成为词法分析器，词法分析依据的是语⾔构词规则。
词法分析器从⽂件读⼊源程序，由字符拼接单词。
每当识别出⼀个单词，词法分析器就输出这个单词的内部码。
10.语法分析：执⾏语法分析的程序叫做语法分析器。
语法分析的任务就是根据语⾔的规则，将词法分析器所提供的单词种别分成各类语法范畴。
11.中间代码⽣成：中间代码产⽣有时称为语义分析，执⾏中间代码产⽣的程序称为中间代码⽣成器。
他的任务时按照语法分析器所识别出的语法范畴产⽣相应的中间代码，并建⽴符号表、常数表，等各种表格。
12.⽬标代码⽣成：执⾏⽬标代码⽣成的程序称为⽬标代码⽣成器。
他的任务是根据中间代码和表格信息，确定各类数据在内存中的位置，选择合适的指令代码，将中间代码翻译成汇编语⾔或机器指令，这部分⼯作与计算机硬件有关。
13.符号表：⽤于记录源程序中出现的标识符，⼀个标识符往往具有⼀系列的语义值，她包括标识符的名称、种属、类型、值存放的地址等等。
14.常数表：⽤于记录在源程序中出现的常数。
15.编译程序前端：是由词法分析器、语法分析器和中间代码产⽣器组成的。
她的特点是依赖于被编译的源程序，输出结果⽤中间代码描述，和⽬标机器⽆关。
程序设计语言与编译原理_第九章语义分析和中间代码生成
语义检查和语义处理 核心是生成相应的中间代码
程序设计语言与编译
三、语义值
在描述语义动作时，需要赋予每个文法符号以各种不 同的“值”，这些值统称为“语义值”.如，“类型”， “种属”，“地址”或“代码”等。通常用 X.TYPE,X.CAT,X.VAL来表示这些值。
形如x:=y op z的赋值语句，op为二目算术
算符或逻辑算符；
赋值语句x:=op y，op为一元算符，如一元
减uminus, not, 移位及转换算符(如将定点 数转换为浮点数)；
赋值语句x:=y； 无条件转移语句 goto L；
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程序设计语言与编译
条件转移语句 if x relop y goto L 或 if a goto
动态语义检查
需要生成相应的目标代码，它是在运行时进行的；
例如：除零溢出错误。
静态语义检查
在编译时完成的，它涉及以下几个方面：
(1) 类型检查
(2) 控制流检查
(3) 一致性检查
程序设计语言与编译
(1) 类型检查
int x; float f(); x = f();
符合变量声明的语法、语义 符合函数声明的语法、语义 符合赋值语句的语法、不符合语义
得较为容易，但语义分析不像词法分析和
语法分析那样可以分别用正规文法和上下
文无关文法描述。
由于语义是上下文有关的，因此语
义的形式化描述是非常困难的，目前较为
常见的是用属性文法作为描述程序语言语
程序设计语言编译程序构造的基本原理和基本实现技术概要
集成化的程序设计环境
五.编译程序生成
以汇编语言和机器语言为工具
优点:
可以针对具体的机器，充分发挥计 算机的系统功能。生成的程序效率高。 缺点: 程序难读、难写、易出错、难维护、 生产的效率低。
五.编译程序生成
高级语言书写
S I S 源程序
T I 实现语言
T 目标程序
优点: 程序易读、易理解、容易维护、 生产的效率高。 缺点: 难以充分发挥计算机的系统功能， 生成的程序效率低。
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
NAME INFORMATION (1) INCWAP 二目子程序, 入口四元式:1
PROCEDURE INCWAP(M，N:INTEGER); LABEL START; VAR K:INTEGER; BEGIN START: K:=M+1; M:=N+4; N:=K; 表 0.4 标号表 LT END. NAME INFORMATION (1) START 四元式:(4)
写出最后的译文。
二.
编译过程
编译程序的工作一般分为五个阶段:
词法分析 语法分析 中间代码产生 优化
目标代码产生
1. 词法分析
任务: 输入源程序，对构成源程序的字 符串进行扫描和分解，识别出一个个单 词符号。 依循的原则：构词规则 描述工具：有限自动机 FOR I := 1 TO 100 DO
编译原理和解释器的设计和实现方法
编译原理和解释器的设计和实现方法近年来，编程语言的应用场景越来越广泛，但是不同的编程语言为了能够被计算机所理解，需要进行相应的编译或解释。
而编译原理和解释器的设计和实现方法就成了我们必须要掌握的知识点。
本文将从理论基础到实际操作，从编译器和解释器的设计到实现方法，一一探究编译原理和解释器的相关内容。
一、编译原理的基础知识编译原理是指根据程序设计语言的源代码，将其转换为目标语言，以实现计算机能够理解和执行的过程。
编译原理的基础知识包括词法分析、语法分析、语义分析和代码生成等部分。
1. 词法分析：词法分析的主要任务是将源代码中的字符序列转换成词法单元（Token）。
在此过程中，需要识别出不同的关键字、标识符、运算符和界符等。
2. 语法分析：语法分析的主要任务是识别符合语法规则的抽象语法树（AST）。
在此过程中，需要建立相应的语法分析树，以便更好地理解代码结构。
3. 语义分析：语义分析的主要任务是对词法和语法分析的结果进行加工，生成相应的中间代码。
在此过程中，需要解决相应的类型推断问题、属性计算问题等。
4. 代码生成：代码生成的主要任务是将中间代码转换成目标代码，生成可执行文件。
在此过程中，需要考虑不同目标机器的指令集和寄存器数量等问题。
以上四个部分都是编译原理的重要组成部分。
其中的实现方法和技巧，涉及到很多理论和实践经验的积淀。
二、解释器的设计和实现方法相对于编译器，解释器是一种特殊的翻译器，它在翻译之前并不需要生成目标代码，而是基于源代码进行动态解释。
解释器的设计和实现方法，也是十分重要的。
1. 解释器的工作原理解释器的的工作原理是将源代码进行词法分析和语法分析，并构建相应的语法树。
然后，通过执行语法树上的节点指令，实现相应的计算和操作。
由于解释中间结果不需要写入目标文件，因此解释器相比于编译器具有较高的灵活性和交互性。
2. 解释器的优缺点解释器的优点在于快速执行和易于调试。
由于解释器在执行过程中不需编译和链接阶段，因此可以将部分高层次的语义部分延迟到执行中逐步解析。
编译原理-课程简介
编译原理中的程序分析技术可以 用于逆向工程中的程序分析，帮
助理解程序的结构和功能。
代码重构
在逆向工程中，编译原理可以帮助 对代码进行重构，提高代码的可读 性和可维护性。
病毒分析和防治
编译原理可以帮助分析和防治计算 机病毒，保护计算机系统的安全。
计算机体系结构相关应用
指令集设计
编译原理可以指导计算机指令集 的设计，提高处理器的性能。
• 向量化技术的实现方法：向量化技术的实现方法包括自动向量化和手动向量化 两种。自动向量化是指编译器自动将程序中的循环结构转换为向量运算；而手 动向量化则需要程序员手动编写向量运算的代码。在实现向量化技术时，需要 注意处理器的向量长度、数据对齐等问题。
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CATALOGUE
运行时环境支持
存储管理策略及实现
定义不同类型的异常，如语法错误、 运行时错误等，以便程序能够识别并 处理异常情况。
控制异常在程序中的传播范围，避免异常对 程序其他部分的影响，同时提供异常恢复机 制，使程序能够从异常情况中恢复执行。
异常捕获与处理
在程序中设置异常捕获机制，当异常发 生时能够捕获异常并执行相应的处理代 码，保证程序的稳定性和可靠性。
自顶向下语法分析
从文法的开始符号出发，根据产生式 规则推导出输入符号串的过程。
自底向上语法分析
从输入符号串出发，逐步归约到文法 的开始符号的过程。
LL(1)语法分析方法
一种预测分析方法，根据当前输入符 号和上下文信息预测下一个要产生的 非终结符。
LR(1)语法分析方法
一种规范归约分析方法，根据当前输 入符号和栈顶信息确定句柄并进行归 约。
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静态存储分配
编译原理c语言编译器的设计与实现
经编译程序运行后得到的输出结果如下：
1〕词法分析得出的相应的名字的号码和他的值2〕列举程序中所有的变量
3〕状态栈的移进-归约过程1.
4〕最后产生的四元式中间代码
一、实验总结：
通过此次实验，让我知道了词法分析的功能是输出把它组织成单个程序，让我理解到如何设计、编制并调试词法分析程序，加深对词法分析原理的理解；对语法规那么有明确的定义；编写的分析程序可以进展正确的语法分析；对于遇到的语法错误，可以做出简单的错误处理，给出简单的错误提示，保证顺利完成语法分析过程；实验报告要求用文法的形式对语法定义做出详细说明，说明语法分析程序的工作过程，说明错误处理的实现。
通过该实验的操作，我理解编译原理课程兼有很强的理论性和理论性，是计算机专业的一门非常重要的专业根底课程，它在系统软件中占有非常重要的地位，是计算机专业学生的一门主修课。
为了让学生可以更好地掌握编译原理的根本理论和编译程序构造的根本方法和技巧，融会贯穿本课程所学专业理论知识，进步他们的软件设计才能，。
程序设计语言与编译原理_自下而上的语法分析
第8章 自下而上的语法分析 第一节 引言
自下而上分析：从输入串出发，归约， 直至开始符 方法：采用栈，在移进的过程中，观察栈顶是否 形成某个产生式的一个候选
程序设计语言与编译
自下而上分析法(Bottom-up)
» 基本思想：
从输入串开始，逐步进行“归约”，直到文法的开 始符号。所谓归约，是指根据文法的产生式规则， 把产生式的右部替换成左部符号。
程序问设题计的语提言出与：编译
① 在构造语法树的过程中，何时归约？ 当可归约串出现在栈顶时就进行归约。
② 如何知道在栈顶符号串中已经形成可归约串？ 如何进行归约？ 通过不同的自底向上的分析算法来解释，不同的
算法对可归约串的定义是不同的，但分析过程都有一 个共同的特点：边移进 边归约。
规范归约：使用句柄来定义可归约串。 算符优先：使用最左素短语来定义可归约串
E1
8个内部节点—— 8棵子树 句型η 有8个短语：
E2 + T3
i1*i2+i3是句型η 相对于E1的短语
T4
F5
i1*i2是句型η 相对于E2 ,T4的短语
i1是句型η 相对于T6 ，F8的短语 i2是句型η 相对于F7的短语
T6 * F7
i3
i3是句型η 相对于T3,F5的短语
步骤: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 动作: 进a 进b 归(2) 进b 归(3) 进c 进d 归(4) 进e 归(1)
e
dBB
b
cccc
bAAAAAAA
aaaaaaaaaS
程序设计语言与编译
S
分析树
aA c
Be
A
bd
b
分析树和语法树不一定一致。 自下而上分析过程：边输入单词符号，边 归约。 核心问题：识别可归约串
计算机程序设计语言ppt课件
从机器语言、汇编语言到高级语 言，计算机程序设计语言经历了 从低级到高级、从具体到抽象的 发展过程。
编程语言分类及特点
分类
根据编程范式的不同，编程语言可分为命令式语言、函数式语言、逻辑式语言 等；根据运行方式的不同，可分为编译型语言和解释型语言。
特点
各类编程语言具有不同的特点，如命令式语言强调状态和变量的变化，函数式 语言强调函数的作用和计算过程的不变性，逻辑式语言则强调逻辑推理和证明 。
。
未来编程语言发展趋势预测
多模态编程语言的兴起
支持文本、语音、图像等多种输入方式的编程语言，提高编程的 便捷性和普适性。
自适应编程语言的发展
能够根据不同应用场景和需求自动调整和优化代码结构和性能的编 程语言。
跨平台、跨语言编程的普及
实现不同平台和语言之间的无缝对接和互操作性，提高开发效率和 代码复用率。
03
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函数库与模块 化设计思想
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高级编程技巧与方法探讨
面向对象编程思想及实践
类的设计与实现：属性、方 法、构造函数和析构函数
面向对象编程（OOP）的基 本概念：类、对象、封装、
继承和多态
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访问控制修饰符：public、 private、protected和默认
访问级别
继承与多态的实现方式：方 法重写、方法重载和接口实
量子计算对编程语言影响展望
量子编程语言的兴起
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Q#、Quipper等量子编程语言为量子计算提供了高效的开发环
境。
量子算法与经典算法的融合
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通过将量子算法与经典算法相结合，实现更高效的计算任务。
量子计算对并行计算和分布式计算的影响
计算机科学与技术课程内容
计算机科学与技术课程内容计算机科学与技术是一个涵盖广泛、发展迅速的学科领域，涉及计算机硬件、软件、网络、算法等多个方面。
本文将从计算机科学与技术的基础知识、主要学科内容以及应用领域等方面进行介绍。
一、计算机科学与技术的基础知识1.计算机硬件：包括计算机的组成部分，如中央处理器（CPU）、内存、硬盘、显卡等。
计算机硬件的发展与进步是计算机科学与技术不断发展的基础。
2.计算机软件：包括系统软件和应用软件。
系统软件主要是指操作系统，用于管理和控制计算机硬件资源，提供给应用软件使用。
应用软件则是各种各样的软件程序，用于满足用户的各种需求。
3.计算机网络：是计算机系统之间相互连接的网络，可以实现信息共享和资源共享。
计算机网络的发展促进了信息技术的快速进步和互联网的普及。
4.算法与数据结构：算法是解决问题的具体步骤和规则，是计算机程序的核心。
数据结构是组织和存储数据的方式，能够高效地进行数据操作和处理。
二、计算机科学与技术的主要学科内容1.计算机体系结构：研究计算机硬件和软件之间的关系，包括指令集架构、存储器层次结构、并行计算等。
2.操作系统：研究计算机系统的核心软件，包括进程管理、内存管理、文件系统等。
3.编程语言与编译原理：研究计算机程序设计语言的设计和实现，以及编译器的构建和优化。
4.数据库系统：研究数据的组织、存储和管理，以及数据库的设计和实现。
5.人机交互与图形学：研究人与计算机之间的交互方式和界面设计，以及图形图像的处理和显示。
6.计算机网络与通信：研究计算机网络的组网方式、协议和通信技术，以及网络安全和网络性能优化。
7.软件工程：研究软件开发过程和方法，包括需求分析、设计、编码、测试和维护等。
8.人工智能与机器学习：研究使计算机系统能够智能地执行任务和学习的方法和技术，包括机器学习、深度学习、自然语言处理等。
三、计算机科学与技术的应用领域1.互联网技术与应用：包括网站开发、移动应用开发、电子商务、社交网络等。
程序设计语言原理
程序设计语言原理程序设计语言是计算机与人之间进行交流的工具，它是计算机系统的核心组成部分。
程序设计语言的使用是为了编写和构建计算机程序，以实现特定的任务和功能。
程序设计语言原理涉及到语法、语义、编程范式、编译原理等方面的知识。
一、程序设计语言的分类根据不同的分类标准，程序设计语言可以分为多种类型。
最常见的分类方式是根据编程范式，包括命令式、函数式、逻辑式、面向对象等编程范式。
每种编程范式都有其独特的语法和特性，可以满足不同的编程需求。
1. 命令式编程语言命令式编程语言是最常见和最广泛使用的编程语言类型，代表性的语言包括C、C++、Java等。
它通过一系列的指令来告诉计算机进行哪些操作，以实现具体的功能。
命令式编程语言提供了丰富的控制结构和数据类型，可以高效地进行程序设计。
2. 函数式编程语言函数式编程语言的设计理念是将计算过程视为函数的求值过程，代表性的语言包括Haskell、Lisp、Scheme等。
函数式编程语言强调函数的纯粹性和无状态性，通过函数的组合和应用来实现程序的逻辑。
3. 逻辑式编程语言逻辑式编程语言的设计理念是基于谓词逻辑，代表性的语言包括Prolog、Datalog等。
逻辑式编程语言通过定义事实和规则，通过逻辑推理来实现程序的功能。
4. 面向对象编程语言面向对象编程语言的设计理念是将程序视为对象的集合，代表性的语言包括C++、Java、Python等。
面向对象编程语言通过类和对象的概念，将数据和方法进行封装和抽象，实现程序的模块化和可复用性。
二、程序设计语言的语法和语义程序设计语言的语法规定了程序中各个元素的组成方式和语法结构，描述了程序可以使用的语言结构和表达式。
语法规则通常包括关键字、标识符、变量、常量、运算符、控制结构等，不同的语言具有不同的语法规则。
程序设计语言的语义定义了程序元素的含义和行为，描述了程序在运行时的语义规则和执行过程。
语义规则包括变量的作用域、类型的检查、运算符的优先级和关联规则等。
编译原理课后习题答案
第一章1．解答：程序设计语言：程序设计语言是遵守一定规范的、描述“计算”（Computing）过程的形式语言。
一般可以划分为低级语言和高级语言两大类。
低级语言是面向机器的语言，它是为特定的计算机系统设计的语言，机器指令、汇编语言是低级语言。
高级语言是与具体计算机无关的“通用”语言，它更接近于人类的自然语言和数学表示，例如FORTRAN、Pascal、C等等我们熟悉的语言是高级语言。
语言处理程序：由于目前的计算机只能理解和执行机器语言，因此必须有一个程序将用程序设计语言书写的程序等价（执行效果完全一致）地转换为计算机能直接执行的形式，完成这一工作的程序称为“语言处理程序”。
它一般可分为解释程序和翻译程序两大类。
翻译程序：翻译程序(Translator)是一种语言处理程序，它将输入的用程序设计语言书写的程序（称为源程序）转换为等价的用另一种语言书写的程序（称为目标程序）。
若源语言是汇编语言，目标程序是机器语言，称这种翻译程序为汇编程序。
若源语言是高级语言，目标程序是低级语言，称这种翻译程序为编译程序。
解释程序：解释程序（Interpreter）是一种语言处理程序，它对源程序逐个语句地进行分析，根据每个语句的含义执行语句指定的功能。
2．解答：编译程序的总框图见图1.2。
其中词法分析器，又称扫描器，它接受输入的源程序，对源程序进行词法分析，识别出一个个的单词符号，其输出结果是单词符号。
语法分析器，对单词符号串进行语法分析（根据语法规则进行推导或归约），识别出程序中的各类语法单位，最终判断输入串是否构成语法上正确的“程序”。
语义分析及中间代码产生器，按照语义规则对语法分析器归约出（或推导出）的语法单位进行语义分析并把它们翻译成一定形式的中间代码。
编译程序可以根据不同的需要选择不同的中间代码形式，有的编译程序甚至没有中间代码形式，而直接生成目标代码。
优化器对中间代码进行优化处理。
一般最初生成的中间代码执行效率都比较低，因此要做中间代码的优化，其过程实际上是对中间代码进行等价替换，使程序在执行时能更快，并占用更小的空间。
程序设计语言编译原理
程序设计语言编译原理
程序设计语言编译原理是一种将源代码转换为机器可执行代码的过程。
它是程
序员使用指令来编写程序的关键部分。
一门程序设计语言首先需要有编译原理来将设计语言翻译与其他计算机语言进行交流。
编译原理提供了一个可行的平台，使程序员可以设计出可执行程序，并使编程变得更简单。
编译原理包括三个部分，分别为输入，处理与输出。
输入部分包括程序设计语
言源程序，在程序设计语言编译原理中扮演着十分重要的角色，处理部分实现从源语言到目标语言的转换，处理的具体诱导有词法分析，解析，语法树分析，语义分析，代码优化，最终代码生成。
最后是输出部分，编译后的机器代码可以驱动计算机执行。
程序员只需要按照设计语言规范来写源代码，编译器就可以帮助他们将源代码转换为可执行程序。
程序设计语言编译原理的出现让软件开发更加容易，也大大提高了编译的效率。
但没有一种编译语言是完全理想的，针对于不同的设计语言而言，都需要为每一种编译语言提供适当的编译原理。
程序设计语言的编译原理也有许多，根据不同的设计语言，可以采用不同的编译原理，以确保机器代码可以正确执行。
程序设计语言与编译-编译原理_语义分析和中间代码生成
A→i:=E { P=entry(); If(P!=0) gen ( :=, E.place, _, P) Else error(); }
程序设计语言与编译
E→E1 op E2
{ E.place:=newtemp;
gen(op,E1.place,E2.place,E.place) }
E →-E1
(:=,t3,_,A)
四元式出现顺序和表达式计值顺序一致; 四元式之间的联系通过临时变量来实现。
程序设计语言与编译
第二节 简单赋值语句的翻译
一、语义变量及过程
X.a
文法符X相应属性a,如,E.place
E.place:表示E所代表的变量在符号表的入口地址。
newtemp 语义函数，每调用一次产生一个新的临时变量。
a:=-b*(c+d)
E →i
a:=-E1*(c+d) a:=E2*(c+d) a:=E2*(E3+d) a:=E2*(E3+ E4) a:=E2*(E5) a:=E2*E6 a:=E7
A
E →-E1 E →i E →i E→E1 op E2 E →(E1) E→E1 op E2 A→i:=E
(@,b,_,t1)
一致性检查： （1）表达式中操作数是否保持类型一致； （2）赋值语句的左右两边是否类型一致； （3）形、实参数类型是否一致； （4）数组元素与数组说明是否一致。
越界检查：数组下标是否越界；子界类型是否越界等等。
语义处理: 对说明语句：登记信息; 对可执行语句：生成中间代码。
程序设计语言与编译 二. 语法制导翻译
gen(opi,E1.place,E2,place,t); E.type:=integer end else if E1.type=real
编译原理 pdf
编译原理 pdf编译原理 PDF。
编译原理是计算机科学中的一个重要领域，它研究的是编程语言的语法结构、语义含义以及编译器的设计与实现。
编译原理是计算机科学和工程领域中的一门重要课程，它对于理解计算机程序的运行原理、提高程序设计能力以及提高程序的执行效率都具有重要意义。
本文将介绍编译原理的基本概念、主要内容和相关知识点，并提供编译原理的 PDF 文档供大家参考学习。
编译原理是计算机科学中的一门重要课程，它主要研究的是编程语言的语法结构、语义含义以及编译器的设计与实现。
编译原理的学习可以帮助我们更好地理解程序的运行原理，提高程序设计能力，提高程序的执行效率。
编译原理的主要内容包括，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。
在编译原理的学习过程中，我们需要掌握一些基本概念和知识点。
首先，我们需要了解编译器的基本原理和结构，包括前端和后端的工作原理，以及编译器的各个模块之间的关系。
其次，我们需要学习词法分析和语法分析的原理和方法，掌握正则表达式和有限自动机的应用。
然后，我们需要学习语义分析的原理和方法，掌握语法制导翻译和语义动作的应用。
最后，我们需要学习代码生成和代码优化的原理和方法，了解中间代码表示和目标代码生成的技术。
编译原理的 PDF 文档是学习编译原理的重要资料，它包含了编译原理的基本概念、主要内容和相关知识点。
通过阅读编译原理的 PDF 文档，我们可以更好地理解编译原理的基本原理和方法，掌握编译原理的基本技术和工具，提高编译原理的学习效果。
总之，编译原理是计算机科学中的一门重要课程，它对于理解程序的运行原理、提高程序设计能力以及提高程序的执行效率都具有重要意义。
通过学习编译原理的基本概念、主要内容和相关知识点，我们可以更好地掌握编译原理的基本原理和方法，提高编译原理的学习效果。
希望大家可以通过阅读编译原理的 PDF 文档，加深对编译原理的理解，提高编译原理的学习效果。
c 高级程序设计语言子集的编译系统设计和实现
题目：c 高级程序设计语言子集的编译系统设计和实现正文：一、引言在当今信息技术飞速发展的时代，编程语言的发展也日新月异。
C语言作为一种通用的高级程序设计语言，被广泛应用于软件开发、系统编程等领域。
本文将围绕C语言高级程序设计语言子集的编译系统设计和实现展开深入探讨。
二、C语言高级程序设计语言子集的定义与特点C语言的高级程序设计语言子集是指具有较高级别抽象特性的C语言子集，通常包括对数据类型、控制流、函数等方面的支持，同时不包括如指针运算、内存管理等复杂特性。
高级程序设计语言子集的设计旨在简化语言的复杂性，使其更易学习、易理解和易使用。
三、编译系统的基本原理编译系统是将高级程序设计语言源代码转换为目标机器代码的软件系统。
其基本原理包括词法分析、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步骤。
在C语言高级程序设计语言子集的编译系统设计和实现中，需要重点考虑如何有效地处理语言子集的特性，保证编译过程的高效性和可靠性。
四、C语言高级程序设计语言子集的编译系统设计1. 词法分析：根据语言子集的语法规则，将源代码分解为词法单元，并构建词法分析器进行词法分析。
2. 语法分析：通过语法分析器对词法单元进行语法分析，构建语法树并进行语法验证。
3. 语义分析：对语法树进行语义分析，包括类型检查、作用域分析等，保证程序的语义正确性。
4. 中间代码生成：根据语法树生成中间代码表示，通常采用三位置区域码形式。
5. 代码优化：对中间代码进行优化，包括常量传播、死代码删除、循环优化等，提高目标代码的执行效率。
6. 目标代码生成：将优化后的中间代码转换为目标机器代码，并进行信息、加载等处理，最终生成可执行文件。
五、C语言高级程序设计语言子集的编译系统实现1. 词法分析器的设计与实现：采用有限自动机等算法设计词法分析器，实现对词法单元的识别和提取。
2. 语法分析器的设计与实现：选择合适的语法分析算法（如LL(1)、LR(1)等）进行语法分析器的设计与实现。
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程序设计语言与编译
语法描述方法等价
文法和语法图是语言语法的等价表示 文法从产生的观点来定义语言的语法， 更通用、更准确。 语法图以识别的观点定义语言的语法， 更直观、更清晰。
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采用生成的方法还是采用识别的方 法来定义语言
由语言的设计者确定。
程序设计语言与编译 4.语法描述的基本用途
个合式(well-formed)的程序。
例：字符串 0.5x1+c 其中，0.5、x1、等称单词符号，而表达 式称语言的一个语法范畴或语法单位。
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语法
词法规则：单词符号的形成规则。
– 单词符号是语言中具有独立意义的最基本结构 。一般包括：常数、标识符、基本字、算符、 界符等。
+ * /
)
表达式
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② 识别原则 若一个终结符序列是合法的，那么,必须从语法图的 入口边通过语法图而到达出口边，而且在通过的过 程中,恰恰能识别该终结符序列。具体如下： ①终结符框:标识的终结符与被识别的终结符刚好符合 ①非终结符框:由该非终结符的语法图来识别； ②分支:若遇到分支，则任选一分支来识别；
注意：描述以上规则的符号系统称为巴科斯-诺 尔范式，即通常的BNF（Backus-Naur Form）。
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Hale Waihona Puke 程序设计语言与编译② 文法
在形式语言中，上述例子可写成文法 G=(N,T,P,S)其中
N={<语句>,<主语>,<谓语>} T={I,students,study,run} P={<语句>→<主语><谓语>,
x
非终结符N 对应于
N
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N→1|2|…|n
1
2
→b1b2…bm
n
b1 b2
bm
→b|g
g b
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语法图的一些例子
字母 标识符
数字 字母
运算符
字母
标识符
(
表达式
)
表达式
运算符 表达式
(
表达式
表达式
表达式
+ * /
数字
字母 表达式
严重的困难，但仍必须严格根据语言的定义实现它
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一个程序语言是一个记号系统
• 程序语言由两方面定义：
–语法 –语义 –语用
语言＝语法＋语义 语法:用以构造程序及其成分的一组规则的集合 语义:用以规定语法正确的程序或其成分的含义的一组规
则的集合
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程序设计语言与编译 1. 语 法
• 程序本质上是一定字符集上的字符串。 • 语法：一组规则，用它可以形成和产生一
③回溯:若一个分支识别不成功，则选另一分支来识别
③ 语言 语法图能识别的所有终结符序列的集合
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高级语言语法规则的描述方法
FORTRAN采用自然语言描述语法； ALGOL 60首次用BNF对语法进行 形式描述,为语言定义做出了重要贡献； Pascal首次采用语法图来定义语言， 给出了较为直观的语法结构。
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语言的定义
语言的定义可以从生成（文法） 和识别（语法图）的观点进行。
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2.生成的观点
① 一个简单英语句子的描述 I/Students Study/Run
如何描述？
<语句>→<主语><谓语> <主语>→I|Students <谓语>→Study|Run
每一行称为一条语法规则； 终结符、非终结符
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表达式
<表达式>→<标识符> <表达式>→(<表达式>) <表达式>→<表达式><运算符><表达式> <运算符>→+|-|*|/
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3.识别的观点：语法图
①定义
每一非终结符N连同相应的产生式 N→a1|a2|…|an
对应一个语法图；具体对应如下：
终结符x 对应于
<主语>→I|Students, <谓语>→Study|Run} S=<语句>
③ 语言:所有句子的集合
④ 标识符和表达式描述
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标识符
<标识符>→<字母> <标识符>→<标识符><字母> <标识符>→<标识符><数字> <字母>→A|…|Z|a|…|z <数字>→0|…|9
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第四章 程序语言的设计
第2章和第3章分别讨论了程序设计 语言的数据类型和控制结构，
分别描述程序的数据结构和算法。 本章介绍语言的设计方法。
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主要内容 1.语言的定义
语法：定义语言是否合法的一组规则 语义：用以规定程序或其成分的含义 2.文法：定义语言语法的形式化规则 3.语言的设计
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程序
自上而下：
每一层由其
下层部分组 成。
子程序或分程序
语句
自下而上：
通过对下层成 分的理解来掌 握上层成分， 从而掌握整个 程序。
表达式
数据引用
算符
函数调用
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一.语法
1.几个术语
①字 母 表:语言允许使用字符的集合,其元素称为字符 ②符 号:由字符组成的有限串（字符串） ③字 汇 表:由符号组成的集合，其元素称为字 ④词法规则:规定什么样的字符串可以构成语言的有效符号 ⑤语法规则:确定一个符号序列是否为一个句子, 并提供句子 的结构（什么样的符号序列是合法的）
– 描述工具：有限自动机
语法规则：语法单位的形成规则。
– 语法单位通常包括：表达式、语句、分程序、 过程、函数、程序等;
– 描述工具：上下文无关文法
本课程中，有限自动机和上下文无关文 法是词法分析和语法分析的主要理论基础。
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程序设计语言与编译 2. 语 义
• 语义：一组规则，用它可以定义一个程 序的意义。
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程§序2设.1计程语序言语与言编的译定义
程序设计语言是用来描述计算机所执行的 算法的形式表示；
语言定义是语言实现的基础：
从语言用户角度看
– 语言初等成分的实际含义是什么？ – 如何有意义地使用它们？
– 怎样以有意义的方式组合它们？
从编译程序设计者角度看
– 哪些构造允许出现
» 即使一时不能看出某种构造的实际应用，或者判断实现该结构会导致
• 描述方法：
–自然语言描述：隐藏错误、二义性和不完整 性
–形式描述：
操作语义(PL/1) 指称语义(ADA) 代数语义(PASCAL)
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程序语言的基本功能和层次结构
程序语言的基本功能：描述数据和对数据 的运算。
所谓程序，本质上说是描述一定数据的处 理过程。
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