编译程序的功能和组织结构
编译程序的结构与组成
编译程序的结构与组成编译程序是一种用来将高级语言程序转化为机器语言程序的软件工具。
它的主要功能是将源代码转化为可执行代码，以便计算机能够理解和执行。
编译程序的结构与组成一般包括以下几个部分：1. 词法分析器：负责将源代码分解成一个个单词或词法单元，如关键字、标识符、运算符等。
2. 语法分析器：根据编程语言的语法规则，将词法单元构造成语法树或者抽象语法树。
语法分析器负责检查源代码是否符合语法规则，并将其转化为中间代码表示形式。
3. 语义分析器：根据编程语言的语义规则，对语法树或抽象语法树进行分析，检查程序是否具有合理的含义和行为。
语义分析器可以检查类型一致性、变量定义和使用的合法性等。
4. 中间代码生成器：将语法树或抽象语法树转化为中间代码，中间代码是一种介于源代码和机器代码之间的表示形式，通常是一种抽象的、与具体机器无关的代码。
5. 优化器：对生成的中间代码进行优化，以提高程序的执行效率和资源利用率。
优化器可能会进行代码重排、常量折叠、循环展开等优化操作。
6. 目标代码生成器：根据目标机器的特定指令集和规则，将优化后的中间代码转化为机器码或可执行代码。
目标代码生成器要考虑不同的硬件架构、操作系统等因素。
7. 符号表管理器：用于存储源代码中定义的标识符（如变量、函数名等）以及它们的属性信息。
符号表管理器可以提供符号查找、类型检查等功能。
8. 错误处理器：负责检测和处理编译过程中出现的错误，如语法错误、语义错误等。
错误处理器可以显示错误信息，并提供相关的建议和修复建议。
编译程序的结构与组成可以根据具体的编程语言和编译器的设计而有所不同，但这些部分通常都涵盖了编译过程中的主要功能和处理步骤。
通过上述组件的协作，编译程序能够将程序员编写的高级语言程序转化为机器能够理解和执行的机器码程序。
编译技术复习课
control link(dynamic link), access link (static link),sp,fp
堆式分配:堆管理的算法 参数传递机制：值传递，引用传递，值结 果传递，名字传递。
八、代码生成 代码生成
中间代码的种类：三地址码（四元组），二 地址码（三元组） 基本的代码生成技术 代码中的地址计算，数组元素的引用，记录 的引用。 控制语句和逻辑表达式、函数的代码生成。
二、词法分析 词法分析
1、词法分析程序： 手编，自动生成。 （1）手编：利用一组IF/ELSE、SWITCH返 回单词的整数值。硬代码，修改较难，可移 值性差。 （2）自动生成：给出一组关于单词的正规式 描述，生成表驱动的词法分析器。正规表达 式 → 有限状态自动机 → 用数据结构表示 → 生成表驱动的词法分析程序
五、自底向上的分析
什么是LR分析？LR（1）的含义 自下而上的分析过程：移进、归约、接受、 出错。 LR（0）文法、SLR（1）文法、LR（1） 文法、LALR（1）文法的定义。（LR状态 机和LR分析表。）
五、自底向上的分析
满足什么条件，该文法是LR（1）文法。（定理） LALR（1）分析器的自动生成工具：YACC的使用 YACC如何利用歧义文法，冲突的消除，YACC的属 性栈，YACC的动作嵌套等等。 自底向上的错误校正
四、自顶向下的分析
消除左递归和提取左因子：对文法做的修改 消除左递归：A → Aα┃β A →βA ’ A ’ →αA ’ ┃ε FIRST集与FOLLOW集的计算
四、自顶向下的分析
构造LL（1）分析表 满足什么条件，该文法是LL（1）文法。（定理） 在递归下降分析和LL（1）中的错误校正 LL（1）文法的构造，如何把一非LL（1）文法转 换为LL（1）文法 提取左公因子法、消除左递归。（消除二义性） LL错误恢复技术
编译程序的功能和组织结构
02
CATALOGUE
编译程序的组织结构
词法分析器
任务
将源代码分解成一系列的词素或标记。
功能
识别源代码中的关键字、标识符、操作符等，将它们 转换成内部表示形式，便于后续处理。
输出
产生一个标记序列，每个标记对应源代码中的一个词 法单元。
语法分析器
任务
根据语言的语法规则，将词法分析器产生的 标记序列转换成抽象语法树（Abstract Syntax Tree, AST）。
3. 开关优化
开关优化是指编译器通过对程序中的 条件语句进行分析和优化，以提高程 序的运行效率。例如，在条件语句 `if (cond) { x = 1; } else { x = 2; }` 中， 如果变量 `cond` 的值是常量 `true` 或 `false`，那么编译器可以将整个条 件语句消除掉，从而提高程序的运行 效率。
中间代码生成
将语法树转换成中间代码，通常 是与平台无关的代码。
编译程序的分类
前端和后端
根据编译过程中各阶段的顺序，编译程序可以分为前端和后端。前端主要处理源代码的词法分析和语法分析，后 端主要处理中间代码的优化和目标代码的生成。
解释型和编译型
根据执行方式的不同，编译程序可以分为解释型和编译型。解释型编译程序逐行解释并执行源代码，而编译型编 译程序将源代码一次性转换成目标代码，然后执行目标代码。
编译器在人工智能领域的应用
机器学习模型编译
01
将训练好的深度学习模型转化为可执行代码或硬件描述语言，
实现模型部署。
模型优化
02
通过编译器对深度学习模型进行优化，提高模型的推理速度和
精度。
模型剪枝与量化
03
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
编译程序的结构
编译程序的结构一、引言编译程序是将高级语言代码转换为机器语言代码的重要工具，它的结构决定了编译过程的执行顺序和方式。
本文将介绍编译程序的基本结构，主要包括词法分析、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几个关键步骤。
二、词法分析词法分析是编译程序的第一步，它将源代码划分为一个个的词法单元。
这些词法单元可以是关键字、标识符、常量、运算符等。
词法分析器会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。
三、语法分析语法分析是编译程序的第二步，它将词法单元序列转换为语法树。
语法树是一种树状结构，它表示了源代码的语法结构。
语法分析器会根据预先定义的语法规则，对词法单元序列进行分析，并构建相应的语法树。
四、语义分析语义分析是编译程序的第三步，它对语法树进行语义检查和语义分析。
语义检查包括类型检查、作用域检查、语法错误检查等。
语义分析器会根据预先定义的语义规则，对语法树进行分析，并生成相应的语义信息。
五、中间代码生成中间代码生成是编译程序的第四步，它将语法树转换为中间代码。
中间代码是一种介于源代码和目标代码之间的代码表示形式。
它可以是一种抽象的中间语言，也可以是一种类似于汇编语言的形式。
六、代码优化代码优化是编译程序的第五步，它对中间代码进行优化，以提高目标代码的执行效率和质量。
代码优化器会对中间代码进行分析和优化，例如常量折叠、循环优化、代码重排等。
七、目标代码生成目标代码生成是编译程序的最后一步，它将中间代码转换为目标机器语言代码。
目标机器语言代码是与特定硬件平台相关的代码，可以直接在目标机器上执行。
目标代码生成器会根据目标机器的指令集和寻址方式等特性，将中间代码转换为相应的目标代码。
八、总结编译程序的结构决定了编译过程的执行顺序和方式。
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相互配合，完成了将高级语言代码转换为机器语言代码的任务。
每个步骤都有其特定的功能和算法，通过优化和转换，最终生成高效且可执行的目标代码。
编译原理全复习(完整版)
1》编译程序的框架图与功能块：（1）画出编译程序的总体结构，并简述各部分的主要功能：七个部分（2）编译程序的结构分为几个阶段，各阶段的任务是什么？答编译程序总框架（1）词法分析器，又称扫描器，输入源程序，进行词法分析，输出单词符号。
（2）语法分析器，简称分析器，对单词符号串进行语法分析（根据语法规则进行推导或规约），识别出各类语法单位，最终判断输入串是否构成语法上正确的“程序”。
（3）语义分析与中间代码产生器，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。
（4）优化器，对中间代码进行优化处理。
（5）目标代码生成器，把中间代码翻译成目标程序。
（6）表格管理，登记源程序的各类信息，编译各阶段的进展状况。
（7）出错管理，把错误信息报告给用户。
编译程序的结构分为五个阶段：（1）词法分析.任务是：输入源程序，对构成源程序的字符串进行扫描和分解，识别出一个个的单词（亦称单词符号或简称符号），如基本字，标识符，常熟，算符和界符。
（2）。
语法分析，任务是：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（语法范畴）。
（3）语义分析与中间代码产生。
任务：对语法分析所识别出的各类语法范畴，分析其含义，并进行初步翻译（产生中间代码）。
（4）优化。
任务在于对前段产生的中间代码进行加工变换，以期在最后阶段能产生出更为高效（省时间和空间）的目标代码。
（5）目标代码生成。
任务是：把中间代码（或优化出理之后）变换成特定机械上的低级语言代码。
2》．重要概念：a. 编译程序：是指能够把源语言程序转换成逻辑上等价的目标语言程序的一个程序。
b. 单词符号：是语言的基本组成成分，是人们理解和编写程序的基本要素，是语言中具有独立意义的最基本结构，它一般包括：基本字、标识符、常数、运算符和界符等c. 中间代码：是一种含义明确，便于处理的记号系统，它通常独立于具体的硬件。
编译原理-第一章-习题解答
第一章习题解答2．编译程序有哪些主要构成成分？各自的主要功能是什么？编译程序的主要构成成分有：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、代码优化程序、目标代码生成程序、表格管理程序及出错处理程序。
（1）词法分析程序：从左到右扫描源程序，识别单词及其有关属性；（2）语法分析程序：分析源程序的结构, 判别它是否为相应程序设计语言中的一个合法程序；（3）语义分析程序：审查源程序有无语义错误，为代码生成阶段收集类型信息；（4）中间代码生成程序：将源程序变成一种内部表示形式；（5）代码优化程序：对前阶段产生的中间代码进行变换或进行改造，使生成的目标代码更为高效；（6）目标代码生成程序：把中间代码变换成特定机器上的绝对指令代码或可重定位的指令代码或汇编指令代码；（7）表格管理程序：保存编译过程中的各种信息；（8）出错处理程序：若编译过程中发现源程序存在错误，则报告错误的性质和错误发生的地点，有些还可以自动校正错误。
3．什么是解释程序？它与编译程序的主要不同是什么？解释程序接受某个语言的程序并立即运行这个源程序。
它的工作模式是一个个的获取、分析并执行源程序语句，一旦第一个语句分析结束，源程序便开始运行并且生成结果，它特别适合程序员交互方式的工作情况。
而编译程序是一个语言处理程序，它把一个高级语言程序翻译成某个机器的汇编或二进制代码程序，这个二进制代码程序再机器上运行以生成结果。
它们的主要不同在于：解释程序是边解释边执行，解释程序运行结束即可得到该程序的运行结果，而编译程序只是把源程序翻译成汇编或者二进制程序，这个程序再执行才能得到程序的运行结果。
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《编译原理》总复习-07级
《编译原理》总复习-07级第一章编译程序的概述（一）内容本章介绍编译程序在计算机科学中的地位和作用，介绍编译技术的发展历史，讲解编译程序、解释程序的基本概念，概述编译过程，介绍编译程序的逻辑结构和编译程序的组织形式等。
（二）本章重点编译（程序），解释（程序），编译程序的逻辑结构。
（三）本章难点编译程序的生成。
（四）本章考点全部基本概念。
编译程序的逻辑结构。
（五）学习指导引论部分主要是解释什么是编译程序以及编译的总体过程。
因此学习时要对以下几个点进行重点学习：翻译、编译、目标语言和源语言这几个概念的理解；编译的总体过程：词法分析，语法分析、语义分析与中间代码的生成、代码优化、目标代码的生成，以及伴随着整个过程的表格管理与出错处理。
第三章文法和语言课外训练（一）内容本章是编译原理课程的理论基础，主要介绍与课程相关的形式语言的基本概念，包括符号串的基本概念和术语、文法和语言的形式定义、推导与归约、句子和句型、语法分析树和二义性文法等定义、文法和语言的Chomsky分类。
（二）本章重点上下文无关文法，推导，句子和句型，文法生成的语言，语法分析树和二义性文法。
（三）本章难点上下文无关文法，语法分析树，文法的分类。
（四）本章考点上下文无关文法的定义。
符号串的推导。
语法分析树的构造。
（五）学习指导要构造编译程序，就要把源语言用某种方式进行定义和描述。
学习高级语言的语法描述是学习编译原理的基础。
上下文无关文法及语法树是本章学习的重点。
语法与语义的概念；程序的在逻辑上的层次结构；文法的定义，文法是一个四元组：终结符号集，非终结符号集，开始符号、产生式集；与文法相关的概念，字符，正则闭包，积（连接），或，空集，产生式，推导，直接推导，句子，句型，语言，最左推导，最右推导（规范推导）；学会用文法来描述语言及通过文法能分析该文法所描述的语言；语法树及二义性的概念、能通过画语法树来分析一个文法描述的语言是否具有二义性；上下文无关文法的定义和正规文法的定义，能判断一个语言的文法是哪一类文法。
编译原理课后习题答案解析+清华大学出版社第二版
计算机执行用高级语言编写的程序有哪些途径它们之间的主要区别是什么
答案：计算机执行用高级语言编写的程序主要途径有两种，即解释与编译。 像 Basic 之类的语言，属于解释型的高级语言。它们的特点是计算机并不事先对高级语
言进行全盘翻译，将其变为机器代码，而是每读入一条高级语句，就用解释器将其翻译为一 条机器代码，予以执行，然后再读入下一条高级语句，翻译为机器代码，再执行，如此反 复。
第2题
若 PL/0 编译程序运行时的存储分配策略采用栈式动态分配，并用动态链和静态链的方式分 别解决递归调用和非局部变量的引用问题，试写出下列程序执行到赋值语句 b∶ =10 时运行 栈的布局示意图。 var x,y; procedure p; var a; procedure q; var b; begin (q) b∶ =10; end (q); procedure s; var c,d; procedure r; var e,f; begin (r) call q; end (r); begin (s) call r; end (s); begin (p) call s;
（2） 数组下标越界 （3） 使用的函数没有定义 （4） 在数中出现非数字字符
答案： （1） 语法分析 （2） 语义分析 （3） 语法分析 （4） 词法分析
第5题
编译程序大致有哪几种开发技术
答案：
（1） 自编译：用某一高级语言书写其本身的编译程序。 （2） 交叉编译：A 机器上的编译程序能产生 B 机器上的目标代码。 （3） 自展：首先确定一个非常简单的核心语言 L0，用机器语言或汇编语言书写出它的
第6题
给出对 PL/0 语言作如下功能扩充时的语法图和 EBNF 的语法描述。 (1) 扩充条件语句的功能使其为： if〈条件〉then〈语句〉[else〈语句〉] (2) 扩充 repeat 语句为： repeat〈语句〉{；〈语句〉}until〈条件〉
编译过程概述和编译程序的结构(希赛教育基础学院)
【课前思考】◇什么是编译程序◇编译过程和编译程序的结构◇为什么要学习编译程序【学习目标】◇明确编译程序的功能及其在计算机系统中的作用。
◇了解源语言程序被编译为目标程序的整个过程，这个过程一般划分为哪些阶段。
◇知道编译技术可用于哪类软件的设计和开发。
【学习指南】编译程序是现代计算机系统的基本组成部分之一。
编译程序一般由词法分析程序、语法分析程序、语义分析程序、中间代码生成程序、目标代码生成程序、代码优化程序、表格管理程序和出错处理程序等成分构成。
通过课程的学习应掌握各个成分的功能和设计原则，以及在编译阶段的逻辑关系。
理解他们怎样作为一个整体完成编译任务的。
【难重点】应该说,本章没有难以理解的内容,主要对编译程序的功能和结构做一综述。
【知识结构】1.1 什么是编译程序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含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。
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。
语言和翻译：语言是人类交流思想和信息的工具。
如自然语言，世界上存在着许多种语言，各国之间要交流信息,就要有各种语言之间的翻译。
计算机语言同样是丰富多彩的。
从功能上看，一个编译程序就是一个语言翻译程序。
它把一种语言(称作源语言)书写的程序翻译成另一种语言(称作目标语言)的等价的程序。
源语言通常是一个高级语言，如FORTRAN，C 或Pascal。
目标语言通常是一个低级语言,如汇编或机器语言。
编译程序的功能如图1.1所示。
请注意：所谓的源和目标程序的等价是什麽含义---他们的功能一样。
图1.1编译程序作为一个语言翻译程序,也要在翻译过程中检查源程序的语法和语义，报告一些出错和警告信息，帮助程序员更正源程序.所以编译程序的功能也可以图示为：说到一个编译程序, 一定要知道它的源语言是什麽,目标语言是什麽,还有它的实现语言是什麽. 常使用T型图来表示一个编译程序所涉及的三个语言。
编译程序的基本结构
编译程序的基本结构编译程序是一种将高级程序代码转换为真正可以在计算机上运行的机器码的工具。
它是计算机科学领域中的重要组成部分，扮演着桥梁的角色，将程序员编写的代码转化为计算机能够理解和执行的指令。
编译程序的基本结构可以分为三个主要部分：前端、中端和后端。
首先是编译程序的前端。
前端主要负责对代码进行词法分析和语法分析，将程序员编写的源代码转化为一种称为“抽象语法树”的数据结构。
词法分析会将源代码拆分成多个单词（token），并确定每个单词的类型。
语法分析则会根据语法规则检查这些单词的正确位置和关系，构建出抽象语法树。
这一过程是编译程序的第一次解析，也是程序错误最容易被发现和修复的阶段。
接下来是编译程序的中端。
中端主要负责对抽象语法树进行优化和转换。
优化是指对代码进行改进，使其在执行时更加高效或更加可读。
常见的优化包括简化冗余计算、减少变量的使用和提取公共子表达式等。
转换则是将抽象语法树转化为一种称为“中间代码”的形式。
中间代码通常是一种与特定硬件无关的表示方式，使得后续的编译和执行过程不受特定硬件限制。
中间代码的生成是编译程序跨平台运行的关键步骤。
最后是编译程序的后端。
后端主要负责将中间代码转化为机器码，并生成可执行程序。
这个过程包括目标代码生成、寄存器分配、代码优化和链接等步骤。
目标代码生成是将中间代码转化为特定硬件平台能够执行的指令集的过程。
寄存器分配则是将需要存储的数据分配到寄存器或内存中，以提高执行效率。
代码优化是对目标代码进行优化，使其在执行时更加高效。
链接是将多个目标文件合并为一个可执行程序的过程。
编译程序的基本结构是一个由前端、中端和后端组成的流程，通过将程序员编写的源代码转化为机器码，实现了高级程序的执行。
它的重要性不言而喻，无论是开发操作系统、应用程序还是嵌入式系统，编译程序都是不可或缺的工具。
同时，对于开发人员来说，了解编译程序的基本结构，对于理解程序的编译和执行过程，提高代码质量和性能优化都具有指导意义。
c语言程序基本组成结构
c语言程序基本组成结构C语言程序基本组成结构C语言是一种广泛应用于软件开发的高级编程语言，具有简洁、高效和灵活的特点。
在编写C语言程序时，需要按照一定的结构来组织代码，以确保程序的正确性和可读性。
本文将介绍C语言程序的基本组成结构，帮助读者理解和掌握C语言的编程规范。
一、头文件部分C语言程序的头文件部分主要用于引入需要使用的库函数和定义全局变量，以便在后续代码中使用。
头文件部分通常以“#include”开头，后面跟着需要引入的库函数的名称。
例如，如果需要使用标准输入输出函数库stdio.h中的函数，可以在头文件部分写入“#include <stdio.h>”。
二、全局变量部分全局变量是在函数之外定义的变量，其作用域可以覆盖整个程序。
在C语言中，全局变量的定义通常放在头文件部分之后，并在函数之前。
全局变量的命名应具有一定的规范，以便于代码的维护和理解。
三、函数定义部分C语言程序的函数定义部分是程序的核心部分，包括主函数和其他自定义函数。
主函数是程序的入口，其中包含了程序的主要逻辑。
在C语言中，主函数的定义形式为“int main()”，其中“int”表示函数的返回值类型，而“main”表示函数的名称。
在主函数中，可以调用其他自定义函数或库函数来完成特定的功能。
四、自定义函数部分除了主函数外，C语言程序还可以定义其他自定义函数来实现特定的功能。
自定义函数通过“函数名+参数列表+函数体”的形式来定义。
函数名应具有一定的描述性，能够清晰地表达函数的功能。
参数列表是函数的输入，可以包含多个参数，每个参数之间用逗号分隔。
函数体是函数的具体实现，包含了一系列的语句和代码块。
五、注释部分注释是程序中用于解释说明代码含义的文字，不会被编译器执行。
在C语言中，可以使用“//”来表示单行注释，也可以使用“/* */”来表示多行注释。
注释部分可以提高代码的可读性，方便其他人理解和修改代码。
六、代码块部分C语言程序中的代码块是由一对大括号“{}”包围的一段代码。
编译程序逻辑结构
编译程序逻辑结构编译程序逻辑结构是指编译程序的整体架构和运行流程。
它涉及到编译程序的各个组成部分之间的关系和交互，以及对源代码进行词法分析、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一系列步骤的处理。
首先，编译程序的逻辑结构包括了前端和后端两个主要部分。
前端主要负责源代码的分析和语法检查，包括词法分析、语法分析和语义分析等。
词法分析阶段将源代码转换为标记流，即将源代码划分为具有特定含义的词法单元。
语法分析阶段通过语法规则对标记流进行分析，构建抽象语法树（AST），并检查代码的语法是否合法。
语义分析阶段进一步对抽象语法树进行分析，检查代码的语义是否正确，并生成中间代码表示。
后端主要负责中间代码的优化和目标代码的生成，包括中间代码生成、代码优化和目标代码生成等。
中间代码生成阶段将经过语义分析的抽象语法树转换为一种中间表示形式，以方便后续的优化和目标代码生成。
代码优化阶段对中间代码进行优化，以提高程序的执行效率和减少目标代码的大小。
目标代码生成阶段将优化后的中间代码转换为目标机器的机器代码。
此外，编译程序还包括符号表管理、错误处理和代码生成等辅助功能。
符号表管理用于记录变量、函数和类型等符号的信息，并进行符号的查找和更新。
错误处理用于检测和报告源代码中的错误，并提供相应的错误信息。
代码生成将优化后的中间代码转换为目标机器的机器代码，并生成可执行文件。
在编译程序的运行流程中，不同的阶段之间通过数据结构和接口进行数据传递和信息交互。
例如，词法分析阶段将源代码转换为标记流，并将结果传递给语法分析阶段。
语法分析阶段将标记流转换为抽象语法树，并将结果传递给语义分析阶段。
中间代码生成阶段将抽象语法树转换为中间代码，并将结果传递给代码优化阶段。
最后，目标代码生成阶段将优化后的中间代码转换为目标机器的机器代码。
综上所述，编译程序的逻辑结构涉及到源代码的分析和处理的各个组成部分之间的关系和交互，以及通过一系列的处理步骤将源代码转换为目标机器的机器代码。
解释程序和编译程序
程序与编译程序程序和编译程序是计算机科学中非常基础和重要的概念。
程序是一系列指导计算机执行特定任务的指令集合，而编译程序是将高级程序代码转换为计算机可以理解和执行的机器代码的工具。
什么是程序？程序是为实现特定功能而编写的一系列指令的集合。
可以将程序看作是将输入数据转换为输出结果的一种方式。
程序以特定的编程语言编写，每种编程语言都有自己的语法和规则。
常见的编程语言有C、C++、Java、Python等。
一个程序可以完成各种各样的任务，例如计算机游戏、日常生活中使用的软件、网站应用程序、操作系统等。
不同类型的程序有不同的目标和要求，但它们都遵循了计算机的运行原理。
程序的基本结构包括输入、处理和输出。
输入可以是用户提供的数据，也可以是来自其他程序或外部设备的数据。
处理是程序对输入数据进行计算和操作的过程。
输出则是处理结果的展示或将结果传递给其他程序或设备。
程序的执行方式程序可以通过两种主要的执行方式来运行，分别是解释执行和编译执行。
解释执行解释执行是将程序代码逐行翻译并立即执行的方式。
解释执行的过程不需要事先将程序代码转换为机器代码，而是由解释器将每条指令翻译为机器代码并执行。
解释执行的优点是编写和调试简单，可以实时查看程序的输出结果。
此外，解释器可以根据不同的计算机环境进行优化，以提高程序的执行效率。
但是，由于每次执行程序都需要进行翻译，因此解释执行的速度通常较慢。
常见的解释执行的编程语言有Python、JavaScript、Shell脚本等。
编译执行编译执行是在程序执行之前将程序代码转换为机器代码的方式。
编译过程由编译器完成，将高级程序代码翻译成计算机可以直接执行的二进制机器代码。
生成的机器代码可以直接在计算机硬件上运行，因此执行速度较快。
编译执行的优点是程序运行效率高，适用于对执行效率要求较高的场景。
但是，编译执行需要事先生成机器代码，因此编写、调试和修改程序相对较困难。
常见的编译执行的编程语言有C、C++、Java等。
编译程序的功能和组织结构
•
２、能充分反映源程序的特点。
• •中间••代• 码的几种形• • 式
••
•逆波兰、四元式、三元式、树型
编译程序的功能和组织结构
6.1.1 逆波兰记号（后缀式）
• 将运算对象写在前面，把运算符号写在后面
表达式 a+b a+b*c (a+b)*c a=b*c+b*d
逆波兰式 ab+ abc*+ ab+c* abc*bd*+=
•例如：把 左例中的
类型扩充 到 int和 real。
F val := digitlexval
•每个文法符号和一个属性值val 联系，属性值的设置 和语法结构的语义以及翻译程序的需要有关。
编译程序的功能和组织结构
•综合属性
•
• S-属性定义
• 唯独只使用综合属性的语法制导定义。
• 结点属性值的计算正好和自底向上分析建 立分析树结点同步进行。
要特别强调的是： （1）终结符只有综合属性，它由词法分析器提供； （2）非终结符既可以有综合属性也可以有继承属性，
文法开始符号的所有继承属性作为属性计算前的初始值。 一般来讲，对出现在产生式右边的继承属性和出现在
产生式左边的综合属性都必须提供一个计算规则，属性 计算规则中只能使用相应产生式的文法符号的属性，这 有利于产生式范围内“封装”属性的依赖性。然而，出 现在产生式左边的继承属性和出现在产生式右边的综合 属性不由所给的产生式的属性计算规则进行计算，它们 由其它产生式的属性规则计算,由属性计算器的参数提 供。
t1
•t1= b
•t2= c*d •t3= t1+t2
• 逆波兰表示法的扩充 逆波兰表示法很容易扩充到表达式以外的范围 例如：
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语法制导定义的形式
一个属性文法它包含一个上下文无关文法和一系列语 义规则，这些语法规则附在文法的每个产生式上。
在一个语法制导定义中，A→P都有与之相关
联的一套语义规则，规则形式为
b：= f（c1，c2，…，ck），
f是一个函数，而且
1．b是A的一个综合属性并且c1，c2，…，ck是
中的符号的属性，或者
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D
图6. 5
T4 type
in 5 L
real ,
in 7 L 8
6 id3 3 entry
in 9 L 10 ,
id2 2 entry
id1 1 entry
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语法制导翻译的实现途径
以自下而上（ LR分析）的语法制导翻译来说明 ➢ 将LR分析器能力扩大，增加在归约后调用语义规
则的功能
➢ 增加语义栈，语义值放到与符号栈同步操作的语 义栈中，多项语义值可设多个语义栈 ，栈结构为：
（Intermediate code/
Intermediate representation/Intermediate language）
可以使编译程序的结构清晰、简单、明确。源程序的一种内 部表示，不依赖目标机的结构，易于机械生成目标代码的中间表 示。
为什么要此阶段及使用原则
主要优点是可移植(与具体目标程序无关)，且易于目标代码优化 原则：１、形式比较简单，容易翻译成相应的目标机器代码。
(4) (=,t3,-,a)
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四元式的特点
• 类似于三地址指令 • 四元式虽然比三元式多了一结果的引用，但有利于优
化和代码生成 • 为了便于书写四元式也可以写成如下形式： • <结果>:=<运算对象1><运算符><运算对象2> • 则表达式a+(-b*c+d)*e的四元式为：
(1) t1:=-b (2) t2:=t1*c (3) t3=t2+d (4) t4=t3*e (5) t5=a+t4
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• 同样要将算法语言翻译成相应的四元式， 也要将四元式扩充到其他运算符，如 (jmp,_,L)表示无条件转向第L条四元式。
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6.1.4 汇编代码
汇编语言是依赖于机器的低级程序设计语 言，它是面向具体的计算机系统或相应 的计算机系列的，它和三元式相比有以 下优点：
（1）能方便地翻译成目标机器指令。 （2）不必直接计算转移地址。 （3）可以使用各种数据表示法。
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表6.2 带有继承属性L.in的语法制导定义
产生式
语义规则
DTL T int T real L L1,id
L id
Lin:=T type T type :=integer T type :=real L1 in :=L in addtype(id entry,L in) addtype(id entry,L in)
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语义规则所描述的工作可以包括属性计算、静态语义检
查、符号表操作、代码生成等。语义规则可能产生副作
用（如产生代码），也可能不是变元的严格函数（如某
个规则给出可用的下一个数据单元的地址）。这样的语
义规则通常写成过程调用，或过程段。
综合属性：
在语法树中，一个结点的综合属性的值由其子结点
的属性值确定。因此，通常使用自底向上的方法在每一
每个文法符号和一个属性值val 联系，属性值的设置 和语法结构的语义以及翻译程序的需要有关。 20
综合属性
S-属性定义
唯独只使用综合属性的语法制导定义。
结点属性值的计算正好和自底向上分析建立 分析树结点同步进行。
例 6 .2 输入：3*5+4n
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例 6 .2 输入：3*5+4n
L
Eval:=19
例如，一个变量的属性有类型，层次，存储地址等。
表达式的属性有类型，值等。属性值的计算和产生
式相联系。随着语法分析的进行，执行属性值的计
算，完成语义分析和翻译的任务。
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• 属性一般分为两类：综合属性和继承属性。 简单的说，综合属性用于“自下而上”传递 信息，而继承属性用于“自上而下”传递信 息。
• 属性加工加工的过程即是语义处理的过 程，对于文法的每一个产生式都配备了一组 属性的计算规则，则称为语义规则。
n
Eval:=15 +
Tval:=4
Tval:=15
Fval:=4
Tval:=3 * Fval:=5 digitlexval:=4
Fval:=3 digitlexval:=3
digitlexval:=5
LEn
E E1+T E T T T1*F T F F (E) F digit
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◆综合属性值的计算方法
从左到右扫描后缀式，每碰到运算对象就推进栈； 碰到运算符就从栈顶弹出相应目数的运算对象施加 运算，并把结果推进栈。最后的结果留在栈顶。
例：表达式－b＋c*d的后缀式 b@cd*+的计值过程
d
c
t2
t1
bt1
t1
t1= - b
t2= c*d t3= t1+t2
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• 逆波兰表示法的扩充 逆波兰表示法很容易扩充到表达式以外的范围 例如：
➢ 语法制导翻译法不论对自上而下分析或自下而上 分析都适用
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❖ 翻译的任务：语法结构的静态语义分析和
正确性检查，若正确，则翻译成中间代码或目标 代码。
❖ 使用的方法:称作语法制导翻译。
❖ 基本思想（简言之）:根据翻译的需要设置文
法符号的属性(这些属性代表与文法符号相关的
信息)，以描述语法结构的语义。
print(Eval) E val := E1 val+T val E val := T val T val := T1 val*F val T val := F val F val := E val F val := digitlexval
例如：把 左例中的 类型扩充 到 int和
real。
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6.1.2 三元式和树形表示
• 格式： (算符, 第一运算对象, 第二运算对象)
• 如：
a=b*c+b*d
=
(1) (*,b,c)
a
+
(2) (*,b,d)
(3) (+,(1),(2)) (4) (=,(3),a)
*
*
b
c
b
d
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6.1.3 四元式
• 由于三元式中的结果是用它的编号表示的，当在三 元式进行优化后，就要用一定的时间重新安排三元
个结点处使用语义规则计算综合属性的值。仅仅使用综
合属性的属性文法称S—属性文法。
继承属性：
在语法树中，一个结点的继承属性由此结点的父结
点和/或兄弟结点的某些属性确定。用继承属性来表示
程序语言结构中的上下文依赖关系很方便。
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例6.1 台式计算器程序的语法制导定义（表6.1)
产生式
语义规则
S’E E E1+T E T T T1*F T F F (E) F digit
２、能充分反映源程序的特点。
中间代码的几种形式
逆波兰、四元式、三元式、树型
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6.1.1 逆波兰记号（后缀式）
• 将运算对象写在前面，把运算符号写在后面
表达式 a+b a+b*c (a+b)*c a=b*c+b*d
逆波兰式 ab+ abc*+ ab+c* abc*bd*+=
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• 后缀式的计算机处理 后缀式的最大优点是易于计算机处理 处理过程：
式的编号，很费时间。为了防止优化后的重新编址，
在三元式基础上增加了一个存放结果的单元，这就 形成了四元式子，是一种最常用的形式。
• 格式： (算符, 第一运算对象, 第二运算对象, 结果)
• 如： a=b*c+b*d (1) (*,b,c,t1) (2) (*,b,d,t2)
(3) (+,t1,t2,t3)
编译程序的功能和组织结构
表处理
前 端中 中后目端
源 程 序
词语语间间标 法法义代代代 分分分码码码 析析析生优生
目 标 程 序
成化成
错误处理
1
第六章 语法制导翻译
❖ 6.1 中间代码的形式 ❖ 6.2 语法制导翻译的概述 ❖ 6.3 自底向上的制导翻译
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6.1 中间代码(源程序的中间形式)
何谓中间代码：
•
安全放在第一位，防微杜渐。20.11.15 20.11.1 517:48:2117:4 8:21No vember 15, 2020
2．b是中的符号的一个继承属性并且c1，c2，…，
ck是A或中的任何文法符号的属性。 在两种情况下，都说
属性b依赖于属性c1，c2，…，ck。
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要特别强调的是： （1）终结符只有综合属性，它由词法分析器提供； （2）非终结符既可以有综合属性也可以有继承属性，
文法开始符号的所有继承属性作为属性计算前的初始值。 一般来讲，对出现在产生式右边的继承属性和出现在
对于s-属性定义 通常使用自底向上的分析方法
在建立 每一个 结点处
使用语义规 则来计算
综合 属性值
即在 用哪个产生式进行归约后，就执行 那个产生式的s-属性定义计算属性的值，
从叶结点到根结点进行计算。
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继承属性
继承属性值是由此结点的父结点和／或 兄弟结点的某些属性值来决定的。
例 变量说明的类型定义 int a,b,c
•
人生得意须尽欢，莫使金樽空对月。1 7:48:21 17:48:2 117:48 11/15/2 020 5:48:21 PM