编译原理知识点
编译原理知识点
编译原理知识点
1.1 翻译程序的三种方式
1.编译:将高级语言编写的源程序翻译成等价的机器语言或汇编语言。
2.解释:将高级语言编写的源程序翻译一句执行一句,不生成目标文件,直接执行源代码文件。
3.汇编:用汇编语言编写的源程序翻译成与之等价的机器语言。
1.2 编译程序的五个阶段
1.词法分析:对源程序的字符串进行扫描和分解,识别出每个单词符号。
2.语法分析:根据语言的语法规则,把单词符号分解成各类语法单位。
3.语义分析与中间代码生成:对各种语法范畴进行静态语义检查,若正确则进行中间代码翻译。
4.代码优化:遵循程序的等价变换规则。
5.目标代码生成:将中间代码变换成特定机器上的低级语言代码。
2.1.1 字母表
1.定义:字母表是有穷非空的符号集合。
2.表示:通常用字母表大写字母A,B,…Z和希腊字母Σ表示。
eg:A={0,1},Σ={a,b,c,d}
3.说明
1)字母表包含了语言中所允许出现的一切符号。
2)字母表中的符号也称字符。
2.1.2 符号串
1.定义:由字母表中的符号组成的有穷序列。
2.表示:通常由t,u,v,w,x,y,z等小写英文字母来表示。
3.说明
1)符号串由构成的符号的种类、数量、顺序共同决定。
2)不包含任何符号的符号串称为空符号串,简称空串,用ε表示。
4.对于给定的字母表Σ,符号串的递归定义如下:
1)ε是Σ上的一个符号串。
2)若x是Σ上的符号串,a是Σ的符号,则xa是Σ上的符号串。
并规定。
编译原理知识点概括
于永涛
1.正则表达式(RE)和DFA(或NFA) --给定语言描述写出正则表达式或描述正则表达式定义的语言 --正则表达式和DFA(或NFA)的相互转换 2.上下文无关文法(CFG) --给定语言描述写出上下文无关文法 --判断给定的语言是不是上下文无关文法 --语法分析树 --消除左递归 --提取左公因子 3.自顶向下语法分析 --计算FIRST和FOLLOW集以及语法分析表的构造 --判断是否是LL(1)文法
4.自底向上语法分析 --增广文法 --构造SLR(1)项目集规范族 --构造SLR(1)语法分析表的ACTION表和GOTO表 --判断是否是SLR(1)文法 5.语法制导定义和翻译 --S属性和L属性(区分综合属性和继承属性) --给定文法,(定义符号的属性并)给出语法制导定义
(SDD) 或翻译(SБайду номын сангаасT) --根据语法制导翻译模式画出给定串的带语义动作的语法分 析树 --注释分析树(左继承右综合)
祝大家期末考个好成绩!
6.中间代码生成 --根据语法制导定义给出表达式(或程序段)的三地址语句 --构造表达式的DAG --编写生成三地址语句的语法制导定义 --回填 7.运行时环境 --活动树及活动记录(栈式分配) 8.代码生成 --目标指令的编写以代价计算 --基本块和流图 --基本块的DAG表示以及通过DAG进行优化
编译原理部分知识点
编译原理部分知识点①编译程序的工作过程一般划分为5个阶段:词法分析,语法分析,语义分析与中间代码生成,优化,目标代码生成【还有表格管理还有出错管理】②编译器常用的语法分析方法两种。
自顶向下,自下而上分析方法。
LR方法(自下而上),LL(1)属于什么方法(自上而下)、算符优先分析法(自下而上)③概念:句子(仅含终结符号的句型是一个句子)、最左素短语(语法树中最左边的素短语为最左素短语)、句柄、(一个句型的最左直接短语)二义:(如果一个文法存在某个句子对应两颗不同的语法树,则称这个文法是二义的)正规文法(左线性文法和右线性文法统称为正规文法)④程序语言的单词符号分为5种(关键字、标识符、常数、运算符、界符)⑤属性通常分为两类(综合属性)(继承属性)⑥LR分析器的实质是一个后进先出确定有限状态自动机。
⑦常用的参数传递方式(传地址),(传值),(传名)(传结果)⑧一个LL(1)文法一定是无二义的。
⑨解释程序、编译处理语言时的特点(源语言程序作为输入,但不产生目标程序,而是边解释边执行源程序本身。
①边解释边执行②有利于程序的调试③ 1次运算)⑩语法分析器作用(按文法的产生式,识别输入符号串是否为一个句子)⑪任何算符优先文法与优先函数的关系(任何算符优先文法可能有若干个优先函数,不一定存在优先函数)⑫确定有限自动机的化简是要实现目的(寻找一个状态数比M少的DFA M’,使得L(M)=L(M’))⑬间接三元式表示法的优点为(采用间接码表,节省三元式空间,便于优化处理)⑭词法分析器任务(从左到右逐个字符地对源程序进行扫描,产生一个个的单词符号,把作为字符串的源程序改造成为单词符号串的中间程序)2、设文法G(S)S→(T)|aT→T+S | S计算FIRSTVT和LASTVT;构造优先关系表。
(1) FIRSTVT(S)={a, ( }FIRSTVT(T)={+, a a, (}LASTVT(S)={a, ) }LASTVT(T)={+, a, )}(2)a + ( )a .> .>+ <. .> <. .>( <. <. <. =.) .> .> >.3、设文法G(S):S→( T ) | aS | aT→T, S | S消除左递归和提取公因子;构造相应的FIRST和FOLLOW集合;构造预测分析表。
编译原理知识点
编译原理知识点1.解释程序:不生成目标代码编译程序:生成目标代码2.编译程序组成:8个分析< 前端>:(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) 综合< 后端>:(代码优化程序、目标代码生成程序)贯穿始末:表格管理程序、出错处理程序3.文法四元组:终结符号集合Vt 、非终结符号集合Vn、产生式集合P、识别符号(开始符号)SV T∩V N=Φ文法-> 语言(推导、规约)唯一;语言-> 文法(凑规则)不唯一。
4.文法分类:0型文法(短语结构文法):左侧至少含有一个非终结符1型文法(上下文有关文法):左侧长度<= 右侧长度S->ε除外,S 不能出现在右侧2型文法(上下文无关文法):左侧只能有一个非终结符( 语法分析)3型文法(正规文法):A-> aB A->a 右线性;( 词法分析)A->Ba 或A->a 左线性(看非终结符位置)5.A*=A0 ∪A+ A0 ={ε} !={ } =Φ空集A+ =AA* =A*A6.句型:符号串x是从识别符号S推导出来的,x称为一个句型句子:x仅由终结符号组成,仅含终结符号的句型是一个句子短语:子树的末端(叶子)从左至右连成的串(包括整棵语法树)简单子树:只含有单层分枝的子树直接短语( 简单短语):由简单子树的叶子组成句柄:最左边的直接短语(不一定含终结符)素短语:至少含有一个终结符的短语,并且除它自身之外不再含任何更小的素短语最左素短语:最左边的素短语短语:P(相对于T、E)、P+T(相对于E)、i(相对于P、F)、P+T+i(相对于E)直接短语:P、i 句柄:P (最左边的直接短语) 素短语:P+T 、i (至少含有一个终结符的短语)最左素短语:P+T7.二义性文法:有两个不同的最左推导或有两个不同的最右推导或能产生两棵语法树8.文法产生式正规式规则1 A→xB B→y A = xy规则2 A→xA|y A = x*y 右线性A→Ax|y A = yx* 左线性规则3 A→x A→y A = x|y9.DFA 初态唯一,转换函数为单值映射表示方式:转移矩阵、状态转换图状态转换图上若存在一条从初态到某一终态的道路,且这条路上所有弧的标记符连成的字符串为t,则称t被DFA接受。
编译原理知识点
编译:编译1、利用编译程序从源语言编写的源程序产生目标程序的过程。
2、用编译程序产生目标程序的动作。
编译就是把高级语言变成计算机可以识别的2进制语言,计算机只认识1和0,编译程序把人们熟悉的语言换成2进制的。
编译原理:编译原理是计算机专业的一门重要专业课,旨在介绍编译程序构造的一般原理和基本方法。
内容包括语言和文法、词法分析、语法分析、语法制导翻译、中间代码生成、存储管理、代码优化和目标代码生成。
编译原理是计算机专业设置的一门重要的专业课程。
编译原理课程是计算机相关专业学生的必修课程和高等学校培养计算机专业人才的基础及核心课程,同时也是计算机专业课程中最难及最挑战学习能力的课程之一。
编译原理课程内容主要是原理性质,高度抽象。
基本概念:编译原理即是对高级程序语言进行翻译的一门科学技术, 我们都知道计算机程序由程序语言编写而成, 在早期计算机程序语言发展较为缓慢, 因为计算机存储的数据和执行的程序都是由0、1代码组合而成的, 那么在早期程序员编写计算机程序时必须十分了解计算机的底层指令代码通过将这些微程序指令组合排列从而完成一个特定功能的程序, 这就对程序员的要求非常高了。
人们一直在研究如何如何高效的开发计算机程序, 使编程的门槛降低。
编译器:C语言编译器是一种现代化的设备, 其需要借助计算机编译程序, C语言编译器的设计是一项专业性比较强的工作, 设计人员需要考虑计算机程序繁琐的设计流程, 还要考虑计算机用户的需求。
计算机的种类在不断增加, 所以, 在对C语言编译器进行设计时, 一定要增加其适用性。
C语言具有较强的处理能力, 其属于结构化语言, 而且在计算机系统维护中应用比较多, C语言具有高效率的优点, 在其不同类型的计算机中应用比较多。
C语言编译器前端设计编译过程一般是在计算机系统中实现的, 是将源代码转化为计算机通用语言的过程。
编译器中包含入口点的地址、名称以及机器代码。
编译器是计算机程序中应用比较多的工具, 在对编译器进行前端设计时, 一定要充分考虑影响因素, 还要对词法、语法、语义进行分析。
编译原理知识点总结
编译原理知识点总结编译原理是计算机科学中的一个重要领域,它研究的是将高级程序语言转化为可执行目标代码的原理和方法。
在软件开发过程中,编译器起着至关重要的作用,因此了解编译原理的知识点对于理解和优化程序的性能至关重要。
1. 词法分析:词法分析是编译器的第一步,它将源代码划分为一个个的词法单元,如关键字、标识符、运算符等。
词法分析器通过正则表达式和有限自动机来实现,可以有效地将源代码转化为词法单元流。
2. 语法分析:语法分析是编译器的第二步,它通过语法规则将词法单元流转化为抽象语法树(AST)。
语法分析器使用上下文无关文法来描述语言的语法结构,并通过LL(1)分析、LR(1)分析等算法来构建抽象语法树。
3. 语义分析:语义分析是编译器的第三步,它对抽象语法树进行语义检查和类型推断。
语义分析器会检查变量的作用域、类型是否匹配等语义错误,并生成中间代码或目标代码。
4. 中间代码生成:中间代码生成是编译器的一项重要任务,它将抽象语法树转化为中间表示形式,如三地址码、四地址码等。
中间代码是一种抽象的低级语言,便于后续的优化和目标代码生成。
5. 代码优化:代码优化是编译器的关键环节,它通过对中间代码进行分析和优化,提高程序的执行效率和资源利用率。
常见的代码优化技术包括常量折叠、循环优化、函数内联等。
6. 目标代码生成:目标代码生成是编译器的最后一步,它将中间代码转化为目标机器代码。
目标代码生成器根据目标机器的特性和指令集,生成可执行的目标代码。
7. 符号表管理:符号表是编译器中用于管理变量、函数等符号信息的数据结构。
符号表包含了符号的名称、类型、作用域等信息,编译器在词法分析、语法分析和语义分析阶段使用符号表进行符号的查找和管理。
8. 错误处理:错误处理是编译器中一个重要的组成部分,它负责检测和报告源代码中的错误。
编译器需要能够准确地定位错误的位置,并给出有意义的错误信息,帮助程序员快速定位和修复错误。
编译原理涉及的知识点非常广泛,上述仅是其中的一部分。
编译原理要点整理
编译原理要点整理//红色字体标注的是重点中的重点,大题的归宿第一章引论1.翻译器,编译器的定义2.编译器工作步骤和流程3.编译器前端后端的概念,理解为什么要有前端后端4.“遍”的概念第二章词法分析1.词法分析器的定义2.词法分析器所要完成的任务3.记号,模式,词法单元概念区分4.串的运算(和,连接,指数,闭包,正闭包)5.正规定义6.转换图(注意开始状态和结束状态以及需要将指针回退的状态)7.不确定的有限自动机(NFA)定义8.确定的有限自动机(DFA)定义9.从正规式到NFA(明确通过正规式如何构造连接运算,和运算,闭包运算的NFA)10.此方法产生的NFA的性质11.从NFA到DFA(子集构造法)12.DFA的化简(合并不可区别状态)13.从语言描述直接到DFA14.了解Lex学完本章:能语言描述改写成正规定义,能将正规定义转化为语言描述,给出一个正规式,能转换成相应的NFA,DFA并化简。
第三章语法分析1.上下文无关文法定义2.区分句子和句型3.最左推导&& 最右推导4.分析树5.文法二义性6.消除左递归&& 提左因子7.了解语言鸟瞰(0型文法:短语文法;1型文法:上下文有关文法;2型文法:上下文无关文法;3型文法:正规式)8.FIRST集合&& FOLLOW集合定义及计算方法9.LL(1)文法定义10.了解自上而下的递归下降的预测分析11.自上而下非递归的预测分析(详细明确预测分析器接受某一输入串时的具体过程,明确栈如何变化,输入输出如何变化)12.预测分析表的构造13.句柄的概念14.自下而上的分析方法:用栈实现移近-归约分析(详细明确预测分析器接受某一输入串时的具体过程,明确栈如何变化,输入输出如何变化)15.LR文法和LR分析算法16.构造SLR分析表(从文法构造识别活前缀的DFA(LR(0)项目集规范族),从DFA构造SLR分析表)17.构造规范的LR分析表(从文法构造识别活前缀的DFA(LR(1)项目集规范族),从DFA构造规范的LR分析表)18.构造LALR分析表(从文法构造识别活前缀的DFA(合并同心的LR(1)项目集),从DFA构造规范的LR分析表)(合并同心项目集可能会引起归约-归约冲突,不会引起新的移进-归约冲突)学完本章:能计算FIRST集合和FOLLOW集合;给定一个文法,能判断是否是LL(1)文法,并为其构造分析表;能构造LR(1)文法的三种预测分析表;明确移近归约分析中的每一个步骤,明确栈如何变化。
《编译原理》重点知识总结
《编译原理》知识点总结目录第一章引论第二章高级语言及其语法描述第三章语法分析——自上而下分析第四章属性文法和语法制导翻译第五章语义分析和中间代码产生第六章优化第一章引论一.编译程序(compiler):把某一种高级语言程序等价地转换成另一种低级语言程序(如汇编语言或机器语言程序)的程序二.编译程序的工作的五个阶段: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保留字标识符等符整常数保留字整常数保留字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:语法规则述工具:上下文无关文法3.语义分析与中间代码产生任务:对各类不同语法范畴按语言的语义进行初步翻译。
(变量是否定义、类型是否正确等)依循的原则:语义规则中间代码:三元式,四元式,逆波兰记号,树形结构等。
是一种独立于具体硬件的记号系统。
例:将Z:=X + 0.618 * Y 翻译成四元式为(1) * 0.618 Y T1(2) + X T1 T2(3) := T2 _ Z4. 优化任务:对于前阶段产生的中间代码进行加工变换,以期在最后阶段产生更高效的目标代码。
依循的原则:程序的等价变换规则FOR K:=1 TO 100 DOBEGINM := I + 10 * K;N := J + 10 * K;END4.目标代码产生任务: 把中间代码变换成特定机器上的目标代码。
依赖于硬件系统结构和机器指令的含义目标代码三种形式:a)绝对指令代码: 可直接运行b)可重新定位指令代码: 需要连接装配c)汇编指令代码: 需要进行汇编第二章高级语言及其语法描述2.1.1语法词法规则:单词符号的形成规则。
a)单词符号是语言中具有独立意义的最基本结构。
编译原理重点
编译原理重点第⼀章1. 机器语⾔:计算机能执⾏的语⾔。
2. 翻译器:能够完成⼀种语⾔到另⼀种语⾔的转换的软件。
3. 源语⾔:需要翻译的语⾔。
4.⽬标语⾔:被翻译成的语⾔。
编译的各阶段:每个阶段的输⼊输出(注意顺序)字符流第⼆章1. 词法分析:词法分析是编译的第⼀阶段,它的主要任务是扫描输⼊字符流,产⽣⽤于词法分析的词法记号序列。
源程序2. 词法记号:由记号名和属性值构成的⼆元组,属性值有时不必要。
记号名是代表⼀类词法单元的抽象名字,如标识符、某个特定的关键字。
3. 模式:记号的模式描述属于该记号的词法单元的形式。
在⼀个关键字作为⼀个记号的情况下,它的模式就是构成该关键字的字符序列。
4.词法单元:单词,是源程序中匹配⼀个记号模式的字符序列,它有词法分析器标识为该记号的实例。
5.例2.1Position = initial + rate * 60 的记号⽤⼆元组序列表⽰:-------唯⼀的,所以可以省略属性值6.字母表:表⽰符号的有限集合。
7.串:字母表中符号的⼜穷序列。
8.串的长度:串s的长度是出现在s中的符号的个数,写为|s|;空串长度为0 记为ε。
9.语⾔:表⽰字母表上的⼀个串集,属于该语⾔的串称为该语⾔的句⼦或字。
10.P17:表2.2语⾔运算的定义,例2.2、例2.3、表2.3正规式的代数定理11.P23:不确定的有限⾃动机(NFA)、P24:确定的有限⾃动机(DFA)-------NFA—DFA转化、DFA 化简。
12.P36—37: 习题2.3、2.7、2.8、2.11、2.12.● 2.3叙述由下列正规式描述的语⾔0(0|1)*0—以0开头和结尾的,长度⾄少是2的01串。
((ε|0)1*)*—所有的01串。
(0|1)*0(0|1)(0|1)—倒数第3位是0的01串。
0*10*10*10*—含有3个1的01串。
(00|11)*((01|10)(00|11)*(01|10)(00|11)*)* —含有偶数个0和偶数个1的01串。
编译原理知识点汇集
1、名词:解释器/解释程序interpreter ;编译器/编译程序compiler ;翻译器/翻译程序translator 。
三者的区别与联系。
虚拟机(如 JAVA 虚拟机JVM 、Tiny 语言虚拟机)是哪种程 序?(1)解释器(也称为解析程序) 则是只在执行程序时,才一条一条的解释成机器语言给计算 机来执行,所以运行速度是不如编译后的程序运行的快的•(2) 编译器(也称为编译程序)是把源程序的每一条语句都编译成机器语言,并保存成二进 制文件,这样运行时计算机可以直接以机器语言来运行此程序 ,速度很快;(3) 翻译器(也称为翻译程序)是一种系统程序,它将计算机编程语言编写的程序翻译成另 外一种计算机语言的一般来说等价的程序,主要包括编译程序和解释程序,汇编程序也被认 为是翻译程序。
程序的最初形式称为源程序或者源代码,翻译后的形式被称为目标程序或者 目标代码。
大多数翻译程序是将高级语言编写的程序翻译为机器语言形式的可执行程序。
但 是也有些翻译程序将源程序翻译成其他高级语言或者字节码等中间形式。
(4) 解释器翻译源程序时不生成独立的目标程序,而编译器则将源程序翻译成独立的目标程 序。
解释器是另外种形式的语言处理器,它相当于不生成上面的目标程序,直接将输入 放到”源 程序中,然后经过解释器,就得到了输出。
通常情况下,编译过程比解释过程更快,但解释 器能够有更好的错误诊断,因为解释器是逐句进行解释的。
编 .0译器和解释器可以结合起来 进行处理,Java 语言处理器就是其中的代表,其过程是源程序经过翻译器处理后得到中间程 序,也被称作字节码(bytecode ),然后和输入共同加入到虚拟机(virtual machine )的前 端,得到输出,其前一部分用到编译器,后一部分用到解释器,这样做的好处是一个机器解 释的代码可以应用在另外的机器上,甚至可以延伸到网络上。
2、编译过程图示P5图1-1编译的过程文字表符号表 错误处理器 分析第3早: 1、Chomsky 语言文法分类,程序语言的语法是哪一类,词法是哪一类,其产生式有什么特 点。
最全的编译原理知识点--完美总结
不容易掌握。 38.实现扩充语言编译程序的方式有: 直接法:直接接受扩充式语言,并按语言的语义规则处理。 间接法:接受串行源程序(或带并行指示标志的串行源程序),并行编译程序对源程序进 行并行性检查,将检测到的并行成分转换成并行语句。或者立即进行并行编译处理。 39.并行粒度是对并行执行任务或者事务大小的度量。 分为作业级,用户级,程序级,指令级(语 句级)。作业级粒度最大,指令级粒度最小。并行编译程序应该选择适当的并行粒度。 40.加速比 Sp 可认为是应用程序在单处理机上串行执行时间 Ts 和 p 个处理器并行执行的时 间 Tp 之比,即 Sp=Ts/Tp。分析比较并行编译程序所生成的目标程序的执行速度是可用此 指标。 41.并行硬件上实现神经模型和连接机制模型途径: 用大量的专门的神经元器件连接成特定的模型。用通用并行计算机支持各种连接模型。 第二章 1. 字母表:字母表是元素的非空有穷集合。字母表中的元素称为符号。 2. 符号串:符号的有穷序列成为符号串。什么符号也不包含的符号称为空符号串。符号串 中符号的个数称为符号的长度。 3. 符号串相等 若 xy 是集合上的两个符号串。且符号串的每个元素和元素的位置均相等时 符号串相等。 4. 符号串的正闭包:A+ 为集合 A 上所有符号串的集合。 5. 符号串的自反闭包:A* 自反闭包不包含 A 本身 A+=AA*=A*A 6. 文法: 文法是对语言结构的定义与描述。 即从形式上用于描述和规定语言结构的称为 “文 法” (或称为“语法” ) 。对于 we 妇女发 要研究它的句型、句子和语言。 7. 语法规则:我们通过建立一组规则,来描述句子的语法结构。规定用“::=”表示“由„„ 组成”或“定义为„„” 。 8. 产生式的定义;设 VN、 VT 分别是非空有限的非终结符号集和终结符号集, V=VN∪ VT ,VN∩VT=Φ 。 一个产生式是一个有序偶对(α ,β ),其中α ∈V+,β ∈V*,通常表示 为α →β 或α ::=β 。称α 为产生式的左部,称β 为产生式的右部。产生式又称为重写规 则,它意味着能将一个符号串用另一个符号串替换。 9. 文法的定义:文法 G =(VN,VT,P,S) 。VN:非终结符号集。VT:终结符号集。P: 产生式或规则的集合。S:开始符号(识别符号) S∈VN. 10.文法和语言分类 Chomsky 将文法分为四类:0 型、1 型、2 型、3 型。这几类文法的差别 在于对产生式施加不同的限制。 11.0 型文法:P: α ::=β 其中α ∈(VN∪VT)+,β ∈(VN∪VT)* 0 型文法称为短语结构文法。规则的左部和右部都可 以是符号串,一个短语可以产生另一个短语。 0 型语言:L0 这种语言可以用图灵机(Turing)接受。 12.1 型文法: P: γ 1Aγ 2::= γ 1δ γ 2 其中 γ 1,γ 2∈(VN∪VT)*, A∈VN, δ ∈ (VN∪VT)+ 称为上下文有关文法或上下文敏感文法。也即只有在 γ 1,γ 2 这样的上下文中才能把 A 改写为δ 1 型语言:L1 这种语言可以由一种线性界限自动机接受.
编译原理知识点总结
编译原理知识点总结编译原理知识点总结编译原理是大学计算机专业的必修科目,也是计算机的基础知识,学好编译原理,有助于更好的进行编程的操作,下面是编译原理知识点总结,一起来看看吧!编译原理知识点总结一编译器简单讲,编译器就是将“高级语言”翻译为“机器语言(低级语言)”的程序。
一个现代编译器的主要工作流程:源代码(source code) → 预处理器(preprocessor) → 编译器(compiler) → 汇编程序 (assembler) → 目标代码(object code) → 链接器(Linker) → 可执行程序(executables)二工作原理编译是从源代码(通常为高阶语言)到能直接被计算机或虚拟机执行的目标代码(通常为低阶语言或机器语言)的翻译过程。
然而,也存在从低阶语言到高阶语言的编译器,这类编译器中用来从由高阶语言生成的低阶语言代码重新生成高阶语言代码的又被叫做反编译器。
也有从一种高阶语言生成另一种高阶语言的编译器,或者生成一种需要进一步处理的的中间代码的编译器(又叫级联)。
典型的编译器输出是由包含入口点的名字和地址,以及外部调用(到不在这个目标文件中的函数调用)的机器代码所组成的目标文件。
一组目标文件,不必是同一编译器产生,但使用的编译器必需采用同样的输出格式,可以链接在一起并生成可以由用户直接执行的可执行程序三编译器的发展史(1) 20世纪50年代IBM的John Backus带领一个研究小组对FORTRAN语言及其编译器进行开发。
但由于当时人们对编译理论了解不多,开发工作变得既复杂又艰苦。
与此同时,Noam Chomsky开始了他对自然语言结构的研究。
他的发现最终使得编译器的结构异常简单,甚至还带有了一些自动化。
Chomsky的`研究导致了根据语言文法的难易程度以及识别它们所需要的算法来对语言分类。
正如现在所称的Chomsky架构(Chomsky Hierarchy),它包括了文法的四个层次:0型文法、1型文法、2型文法和3型文法,且其中的每一个都是其前者的特殊情况。
编译原理考试知识点复习
第一章:编译过程的六个阶段:词法分析,语法分析,语义分析,中间代码生成,代码优化,目标代码生成解释程序:把某种语言的源程序转换成等价的另一种语言程序——目标语言程序,然后再执行目标程序。
解释方式是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。
编译程序:就是指这样一种程序,通过它能够将用高级语言编写的源程序转换成与之在逻辑上等价的低级语言形式的目标程序(机器语言程序或汇编语言程序)。
解释程序和编译程序的根本区别:是否生成目标代码第三章:Chomsky对文法中的规则施加不同限制,将文法和语言分为四大类:0型文法(PSG)◊ 0型语言或短语结构语言文法G的每个产生式α→β中:若α∈V*VNV*, β∈(VN∪VT)* ,则G是0型文法,即短语结构文法。
1型文法(CSG)◊ 1型语言或上下文有关语言在0型文法的基础上:若产生式集合中所有|α|≤|β|,除S→ε(空串)外,则G是1型文法,即:上下文有关文法另一种定义:文法G的每一个产生式具有下列形式:αAδ→αβδ,其中α、δ∈V*,A∈VN,β∈V+;2型文法(CFG)◊ 2型语言或上下文无关语言文法G的每个产生式A→α,若A∈VN ,α∈(VN∪VT)*,则G是2型法,即:上下文无关文法。
3型文法(RG)◊ 3型语言或正则(正规)语言若A、B∈VN,a∈VT或ε,右线性文法:若产生式为A→aB或A→a左线性文法:若产生式为A→Ba或A→a都是3型文法(即:正规文法)最左(最右)推导在推导的任何一步α⇒β,其中α、β是句型,都是对α中的最左(右)非终结符进行替换规范推导:即最右推导。
规范句型:由规范推导所得的句型。
句子的二义性(这里的二义性是指语法结构上的。
)文法G[S]的一个句子如果能找到两种不同的最左推导(或最右推导),或者存在两棵不同的语法树,则称这个句子是二义性的。
文法的二义性一个文法如果包含二义性的句子,则这个文法是二义文法,否则是无二义文法。
编译原理(第一章)
语法分析器通常采用自顶向下的分析 方法,从源代码的起始位置开始,逐 步向下解析,直到找到完整的语法结 构或遇到语法错误。
语法分析是编译器的基础,它决定了 源代码的结构和含义,并为编译器提 供了理解和处理源代码的框架。
语法分析的任务
确定词法单元
语法分析器需要将源代码分解 成一个个的词法单元或符号, 如关键字、标识符、运算符等
对优化后的代码进行评估,包括性能测试、空间占用测试 等,以确定优化的效果是否达到预期目标。
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优化的分类
根据优化涉及的方面不同,优 化可以分为局部优化和全局优 化。
局部优化是指在单个函数或代 码块范围内进行的优化,通常 关注单个语句或表达式的优化。
全局优化是指在程序的全局范 围内进行的优化,通常关注函 数或模块之间的优化,以提高 整个程序的性能。
优化技术
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常见的优化技术包括常量折叠、死代码消除、循环展开、 循环优化、函数内联等。
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常量折叠是指在编译过程中将常量表达式的结果进行计算 并替换掉原来的表达式,以减少程序运行时的计算量。
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死代码消除是指删除程序中永远不会被执行到的代码,以 减少程序的空间占用和提高程序的运行效率。
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循环展开是指将循环体中的代码复制到循环外部,以减少 循环次数和减少循环开销。
。
识别语法结构
语法分析器需要识别出源代码 中的各种语法结构,如表达式 、语句、程序等。
建立语法树
语法分析器需要将识别的语法 结构按照一定的规则组织起来 ,形成一棵语法树。
语义检查
语法分析器在识别语法结构的 同时,还需要进行一些语义检 查,如类型检查、变量声明等
编译原理知识点
1.1 翻译程序的三种方式1.编译:将高级语言编写的源程序翻译成等价的机器语言或汇编语言。
2.解释:将高级语言编写的源程序翻译一句执行一句,不生成目标文件,直接执行源代码文件。
3.汇编:用汇编语言编写的源程序翻译成与之等价的机器语言。
1.2 编译程序的五个阶段1.词法分析:对源程序的字符串进行扫描和分解,识别出每个单词符号。
2.语法分析:根据语言的语法规则,把单词符号分解成各类语法单位。
3.语义分析与中间代码生成:对各种语法范畴进行静态语义检查,若正确则进行中间代码翻译。
4.代码优化:遵循程序的等价变换规则。
5.目标代码生成:将中间代码变换成特定机器上的低级语言代码。
2.1 符号串和语言2.1.1 字母表1.定义:字母表是有穷非空的符号集合。
2.表示:通常用字母表大写字母A,B,…Z和希腊字母Σ表示。
eg:A={0,1},Σ={a,b,c,d}3.说明1)字母表包含了语言中所允许出现的一切符号。
2)字母表中的符号也称字符。
2.1.2 符号串1.定义:由字母表中的符号组成的有穷序列。
2.表示:通常由t,u,v,w,x,y,z等小写英文字母来表示。
3.说明1)符号串由构成的符号的种类、数量、顺序共同决定。
2)不包含任何符号的符号串称为空符号串,简称空串,用ε表示。
4.对于给定的字母表Σ,符号串的递归定义如下:1)ε是Σ上的一个符号串。
2)若x是Σ上的符号串,a是Σ的符号,则xa是Σ上的符号串。
并规定εa=a,aε=a3)y是Σ上的符号串,当且仅当y由1)和2)导出。
5.子符号串:一个非空符号串中若干连续符号组成的部分。
6.字符串的前缀和后缀若z=abd是字母表Σ={a,b,c,d}上的符号串,则ε,a,ab,abd都是z的前缀;ε,d,bd,abd都是z的后缀。
(正序逆序排序即可,前缀为正序排序的所有子串,后缀为逆序排序的所有子串)7.符号串之间的运算1)连接:符号串x,y的连接xy就是把符号串y写在x后面得到的字符串。
编译原理知识点汇总
编译原理的复习提纲1.编译原理=形式语言+编译技术2.汇编程序:把汇编语言程序翻译成等价的机器语言程序3.编译程序:把高级语言程序翻译成等价的低级语言程序4.解释执行方式:解释程序,逐个语句地模拟执行翻译执行方式:翻译程序,把程序设计语言程序翻译成等价的目标程序5.计算机程序的编译过程类似,一般分为五个阶段:词法分析、语法分析、语义分析及中间代码生成、代码优化、目标代码生成词法分析的任务:扫描源程序的字符串,识别出的最小的语法单位(标识符或无正负号数等)语法分析是:在词法分析的基础上的,语法分析不考虑语义。
语法分析读入词法分析程序识别出的符号,根据给定的语法规则,识别出各个语法结构。
语义分析的任务是检查程序语义的正确性,解释程序结构的含义,语义分析包括检查变量是否有定义,变量在使用前是否具有值,数值是否溢出等。
语法分析完成之后,编译程序通常就依据语言的语义规则,利用语法制导技术把源程序翻译成某种中间代码。
所谓中间代码是一种定义明确、便于处理、独立于计算机硬件的记号系统,可以认为是一种抽象机的程序代码优化的主要任务是对前一阶段产生的中间代码进行等价变换,以便产生速度快、空间小的目标代码编译的最后一个阶段是目标代码生成,其主要任务是把中间代码翻译成特定的机器指令或汇编程序编译程序结构包括五个基本功能模块和两个辅助模块6.编译划分成前端和后端。
编译前端的工作包括词法分析、语法分析、语义分析。
编译前端只依赖于源程序,独立于目标计算机。
前端进行分析编译后端的工作主要是目标代码的生成和优化后端进行综合。
独立于源程序,完全依赖于目标机器和中间代码。
把编译程序分为前端和后端的优点是:可以优化配置不同的编译程序组合,实现编译重用,保持语言与机器的独立性。
7.汇编器把汇编语言代码翻译成一个特定的机器指令序列第二章1.符号,字母表,符号串,符号串的长度计算P18,子符号串的含义,符号串的简单运算XY,Xn,2.符号串集合的概念,符号串集合的乘积运算,方幂运算,闭包与正闭包的概念P19,P20A0={ε}3.重写规则,简称规则。
编译原理知识点
第一、二章引论、高级语言及其描述1、用汇编语言或高级语言编写的程序,必须先送入计算机,经过转换成用机器语言表示的目标程序(这个过程叫做编译),才能由计算机执行。
执行转换过程的程序叫做编译程序。
汇编程序是指没有编译过的汇编语言源文件。
编译程序转换过的叫做目标程序,也就是机器语言。
2、编译程序是一种翻译程序3、通常一个编译程序中,不仅包含词法分析、语法分析、中间代码生成、代码优化、目标代码生成等五个部分,还应包括表格处理和出错处理,其中中间代码生成和代码优化不是每个编译程序都必须的。
4、产生式是用于定义语法成分的一种书写规则。
5、四种类型的文法的主要特点:6、解释程序和编译程序的区别在于是否生成目标程序。
7、中间代码有:逆波兰记号、树形表示、三元式、四元式等形式8、语法制导翻译即可用来产生中间代码,也可以用来产生目标指令,甚至可用来对输入串进行解释执行。
第三章词法分析3.1 确定的有限自动机DFA M是一个五元组M =(S,∑,δ ,S0 ,F )(1) S 是一个非空有限集,它的每个元素称为一个状态(2)∑是一个有穷字母表,它的每个元素称为一个输入符号,所以也称为输入符号字母表(3)δ是状态转换函数,是在S×å→S上的单值映射(4) s0 s0∈S,是唯一的一个初态(5) F F含于S,可空,是一个终态集,终态也称可接受状态或结束状态3.2 一个NFA M是五元式M=(S,S,δ,S0,F)(1)S 有穷非空状态集合(2)∑ 有穷的输入字母表集合(3)δ 从S´∑*到S的子集的映射(4)S0Í 是S的非空子集,称为初始状态集合(5)F Í 是S的子集(可空),称为终止状态集合3.3 DFA与NFA特点比较DFA特点:1. 初态唯一2. 输入字符不包括空符号串3. 有向边上只有一个字符4. 一个状态对某个字符最多只有一条出边NFA特点:1. 初态不唯一2. 输入字符包括空符号串3. 有向边上可以为字符串4. 一个状态对某个字符可能有多条输出边,即状态的后继不唯一3.4 词法分析是基于正则文法进行,即识别的单词是该文法的句子;语法分析基于上下文无关文法进行,即识别的是该类文法的句子。
编译原理重点
编译原理重点第一章1.编译原理所讨论的问题,就是如何把符合人类思维方式的、用文字描述的意愿(源程序)翻译成计算机能够理解和执行的形式(目标程序)。
具体实现从源程序到目标程序转换的程序,被称为编译程序或编译器。
2. 用符号表示的指令被称为汇编指令。
3.汇编指令的集合被称为汇编语言。
4.由汇编语言编写的指令序列被称为汇编语言程序。
5.通用程序设计语言是继汇编语言之后发展起来的应用最广的一类语言。
6.语言分为三个层次:高级语言、汇编语言、机器语言。
高级语言之间的翻译被称为转换或者预处理;高级语言可以直接翻译成机器语言,也可以直接翻译成汇编语言,这两个翻译过程被称为编译;从汇编语言到机器语言的翻译称为汇编;把机器语言翻译成汇编语言或者把汇编语言翻译成高级语言,分别称它们为反汇编和反编译。
7.公认为最早的编译器是50年代末研制的FORTRAN编译器。
8.解释器与编译器的主要区别:运行目标程序时的控制权在解释器而不在目标程序。
9.通用程序设计语言的典型特征之一是抽象,其抽象程度是以程序设计语言所支持的基本结构为特征的,可以大致划分为三种形式:过程、模块(抽象数据类型、ADT)和类。
10.编译器的工作阶段:符号表管理器(词法分析器、语法分析器、语义分析器、中间代码生成器、代码优化器、目标代码生成器)出错处理器。
11. 编译器从左到右扫描输入该语句,首先进行的是此法分析。
词法分析器的输入是源程序,输出的是识别出的记号流。
12.语法分析器以词法分析器返回的记号流为输入构造句子的结构,并以树的形式表示出来,称之为语法树。
13.语义分析器根据语法分析器够早的语法树,进行适当的语义处理。
对于声明语句,进行符号表的查填。
14.编译器生成的目标程序代码的多种形式:汇编语言形式、可重定位二进制代码形式、内存形式。
15.我们把每个阶段将程序完全扫描一遍的工作模式称为一遍扫描。
第二章1.组成语句的基本单元也可根据其在句子中的作用分类,最基本的分类有四类:关键字(保留字)、标示符、字面量、特殊符号。
《编译原理》重点知识总结
《编译原理》重点知识总结一、编译器的基本概念1.编译器的定义:编译器是一种将高级语言程序转换为低级语言程序的软件工具。
2.编译器的主要任务:词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成、代码优化、目标代码生成等。
二、词法分析1. 词法分析的任务:将源程序的字符序列转换为有意义的词法单元(token)序列。
2.词法单元的分类:关键字、标识符、运算符、界限符等。
3.词法分析器的实现方法:有限状态自动机(DFA)、正则表达式、词法规则等。
三、语法分析1.语法分析的任务:根据语法规则,将词法单元序列转换为抽象语法树(AST)。
2.语法分析器的实现方法:上下文无关文法(CFG)、递归下降分析、LL(1)分析器、LR分析器等。
四、语义分析1.语义分析的任务:对抽象语法树进行静态语义检查,确定语法结构的含义和约束。
2.语义分析的主要内容:类型检查、作用域分析、常量折叠、中间代码生成等。
五、中间代码生成1.中间代码的定义:介于源程序和目标代码之间的一种抽象表示形式,可以是三地址代码、四元式、虚拟机代码等。
2.中间代码生成的方法:递归下降、语法制导翻译、语法制导的翻译方案等。
六、代码优化1.代码优化的目的:提高程序的执行效率和资源利用率,减小目标代码的体积。
2.常见的代码优化技术:常量传播、代码移动、循环优化、函数内联等。
七、目标代码生成1.目标代码的定义:能够被底层硬件直接执行的机器指令。
2.目标代码生成的方法:模板匹配、基本块划分、寄存器分配等。
八、词法分析器和语法分析器的生成工具1. Flex:用于生成词法分析器的工具。
2. Bison:用于生成语法分析器的工具。
3. Lex:Flex的前身,用于生成词法分析器。
4. Yacc:Bison的前身,用于生成语法分析器。
九、常用的编程语言1. 静态类型语言:C、C++、Java、C#等。
2. 动态类型语言:Python、JavaScript、Ruby等。
3. 函数式编程语言:Lisp、Haskell、Erlang等。
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编译原理知识点
一编译器
简单讲,编译器就是将“高级语言”翻译为“机器语言(低级语言)”的程序。
一个现代编译器的主要工作流程:源代码(source code) → 预处理器
(preprocessor) → 编译器(compiler) → 汇编程序(assembler) → 目标代码(object code) →链接器(Linker) → 可执行程序(executables)
二工作原理
编译是从源代码(通常为高阶语言)到能直接被计算机或虚拟机执行的目标代码(通常为低阶语言或机器语言)的翻译过程。
然而,也存在从低阶语言到高阶语言的编译器,这类编译器中用来从由高阶语言生成的低阶语言代码重新生成高阶语言代码的又被叫做反编译器。
也有从一种高阶语言生成另一种高阶语言的编译器,或者生成一种需要进一步处理的的中间代码的编译器(又叫级联)。
典型的编译器输出是由包含入口点的名字和地址,以及外部调用(到不在这个目标文件中的函数调用)的机器代码所组成的目标文件。
一组目标文件,不必是同一编译器产生,但使用的编译器必需采用同样的输出格式,可以链接在一起并生成可以由用户直接执行的可执行程序
三编译器的发展史
(1) 20世纪50年代
IBM的John Backus带领一个研究小组对FORTRAN语言及其编译器进行开发。
但由于当时人们对编译理论了解不多,开发工作变得既复杂又艰苦。
与此同时,Noam Chomsky开始了他对自然语言结构的研究。
他的发现最终使得编译器的结构异常简单,甚至还带有了一些自动化。
Chomsky的研究导致了根据语言文法的难易程度以及识别它们所需要的算法来对语言分类。
正如现在所称的Chomsky 架构(Chomsky Hierarchy),它包括了文法的四个层次:0型文法、1型文法、2型文法和3型文法,且其中的每一个都是其前者的特殊情况。
2型文法(或上下文无关文法)被证明是程序设计语言中最有用的,而且今天它已代表着程序设计语言结构的标准方式。
分析问题(parsing problem,用于上下文无关文法识别的有效算法)的研究是在60年代和70年代,它相当完善的解决了这个问题。
现在它已是编译原理中的一个标准部分。