西安电子科技大学考研复试编译原理复习

<4> 符号表的组织
1. 符号表的作用：连接声明与引用的桥梁 2. 符号表的条目与信息的存储：直接存储与间接存储 3. 作用域信息的保存 • 静态作用域+最近嵌套原则 • 线性表：栈结构，表上的操作 • 散列表：每个子表是栈结构，提高表上操作的效率
<5> 声明语句的翻译
1. 定义与声明：类型定义与变量声明，过程定义与过程声明 2. 变量声明：符号表信息的填写（简单变量和数组变量）； 3. 过程声明： • 左值与右值； • 参数传递：参数传递的不同形式，各种参数传递形式的 处理方式； • 名字的作用域：满足静态作用域与最近嵌套原则； • 声明中作用域信息的保存。
关于考试
• 题目类型：填空题(30分)、简答题(20分)、计算题(50分) • 考试范围：1－4章讲过的内容 • 侧重考察：基本概念与基本方法的掌握
易犯的错误
1. 不认真审题（对题目的要求理解错误：意思理解错、难题 想容易、容易题想难。关键问题是基本概念不清楚） 2. 所答非所问(例如：没有要求LL分析却将文法改为LL的) 3. 画蛇添足(例如：仅问有无冲突却将分析表先构造出来) 4. 偷工减料(例如：有若干问，仅回答部分或问题仅答一半)
11.移进-归约分析表的构造：（算法3.10）； 12.LR文法与LR分析：LR(0)、SLR(1)、LALR(1)、LR(1)。
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第四章 语法制导翻译生成中间代码
讨论程序设计语言的静态语义分析，并且在语法分析的基 础上生成中间代码，采用的基本方法是语法制导翻译。 与前两章词法分析和语法分析不同的是，词法分析和语法 分析的讨论侧重于理论，而本章则侧重于结合程序设计语言的 实际例子讨论语言结构的具体翻译方法和一些实用的技术。
《编译原理》复习
西安电子科技大学 软件工程研究所
刘 坚
课程内容
一、引言 二、词法分析 三、语法分析 四、语义分析—语法制导翻译生成中间代码
要求（希望）
1. 牢固掌握基本概念 2. 灵活使用基本方法 3. 归纳总结所学内容 学习不能走捷径，付出多少劳动就有多少收获 掌握正确的学习方法，提高自学能力
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<6> 可执行语句的翻译
1. 简单算术表达式和赋值句的翻译：语法制导翻译的设计， 类型转换； 2. 数组元素的引用： • 多维数组到一维存储空间的映射； • 数组元素地址计算的递推公式； • 数组元素地址计算的语法制导翻译； 3. 布尔表达式短路计算的翻译： • 为什么需要短路计算和短路计算的控制流； • 真出口与假出口； • 拉链/回填技术：真值链与假值链 4. 控制语句的翻译：控制语句的分类，转移与条件转移。
9. 拓广文法与子集法构造DFA • closure(I)、goto(I，X)(定义3.18、3.19 ) • 核心项目与非核心项目（定义3.20） • 构造算法（算法3.9）核心是：closure(goto(I，x))
<4> 自下而上分析（续2） 10.DFA如何分析输入序列 • 有效项目（定义3.21）、可移进项目、可规约项目 • 移进/归约冲突、归约/归约冲突； • 解决冲突的方法－SLR(1)：简单向前看一个终结符（计 算归约项非终结符的FOLLOW，与可移进终结符比较）；
<4> 自下而上分析（续1） 6. 移进-归约分析表：动作表（action）和转移表（goto） 7. LR(k)文法（定义3.15） 8. 核心：识别活前缀的DFA：活前缀与LR(0)项目(NFA状态) （定义3.16、3.17 ）
• •
一个产生式是一个识别活前缀的NFA 一个LR(0)项目是NFA的一个状态
第一章 引言
<1> 语言的翻译
不同的翻译形式：汇编、编译、转换（预编译）、逆向翻译 翻译方法：
编译器 源程序 目标程序 输出
输入数据
目标程序
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<2> 编译器的基本组成
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<3> 编译器的分析－综合模式
编译器
分析（前端） 源程序 语法/语义分析 中间代码
综合（后端） 目标代码 代码生成/优化
<4> 编译器的扫描遍数与编译器的编写
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<3> 自上而下分析（续） 4. 预测分析表方法: • 工作方式与过程：PDA（DPDA） • 格局：（栈内容，当前剩余输入，改变格局的动作） • 改变格局的动作：匹配终结符、展开非终结符、接 受、报错 • 驱动器（算法3.4） • 预测分析表和分析表的构造： 分析表的构成与意思：M[A, a] FIRST集合与FOLLOW集合（定义3.10、3.11） FIRST与FOLLOW的计算（算法3.5、3.6） 分析表的构造（算法3.7） • LL(1)文法及其判别：预测分析表中没有多重定义条目 （定义3.12、推论3.2）。
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<2> 有关推导的基本概念
1. CFG产生语言的基本方法－推导：从文法的开始符号开始， 反复地用产生式的右部替换句型中的非终结符。 2. 推导的基本概念：句子、直接推导、最左推导、左句型（最 右推导、右句型）；（定义3.2、3.3、3.4） 3. 分析树与语法树：分析树和语法树都反映了语言结构；分析 树还记录了分析的过程(含有非终结符)；(定义3.5、3.6) 4. 文法的二义性：二义性的本质是在文法中缺少对文法符号优 先级和结合性的限制，从而使得一个句子可以推导出多于一 棵分析树。(定义3.7) 5. 二义性的消除： • 改写二义文法为非二义文法；（两个关键步骤） • 对文法符号施加优先级与结合性的限制，使得分析的每 一步有唯一选择。 12
<2> 基本设计方法
1. 与语法分析的关系：自下而上语法分析（LR分析的两点扩 充），自上而下语法分析（递归下降子程序方法） 2. 语义规则的设计：设计属性、基本操作（函数或过程）、 语义规则； 3. 声明性语句：需要保存什么信息，这些信息有哪些特征， 设计什么样的数据结构存放这些信息，以便于对它们的处 理； 4. 可执行语句：语句的结构应生成什么样的中间代码序列， 根据中间代码序列设计语法制导定义，根据序列的特点设 计翻译方案。
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第二章 词法分析
词法分析器的作用： • 滤掉源程序中的无用成分； • 处理与具体操作系统或机器有关的输入； • 识别记号并交给语法分析器； • 调用符号表管理器和出错处理器进行相关处理。 构词规则与词法分析： 首先规定单词形成的规则，称为构词规则；然后根据 构词规则识别输入序列，称为词法分析。 主要内容： <1> 记号、模式与单词 <2> 记号的说明－模式的形式化描述（正规式与正规集） <3> 记号的识别－有限自动机 <4> 从正规式到词法分析器
第三章 语法分析
语法分析是编译器中的重要阶段之一，可以认为是语法制 导翻译模式编译器的核心。语法分析也有双重含义：根据一定 的规则构成语言的各种结构，即语法规则；根据语法规则识别 输入序列（记号流）中的语言结构，即语法分析。 语法分析的分析对象是组成语言的句子，句子具有层次结 构的特征，表征该结构的最好方法是树，从而使得对语法的分 析就有了从根到叶子和从叶子到根两种分析方法。
<3> 中间代码
1. 为什么生成中间代码：中间代码是编译器分析综合模式 前端与后端的分水岭； 2. 中间代码的特征：形式接近目标机器代码，但又与具体 机器无关，便于编译器的开发移植和代码的优化； 3. 常用的中间代码形式：后缀式、树（图）、三地址码； 4. 三地址码的实现：三元式、四元式 5. 中间代码之间的关系： • 树与后缀式的关系 • 树与三元式和四元式的关系
主要内容
<1> <2> <3> <4> <5> 语法制导翻译：概念与基本方法 中间代码 符号表的组织 声明语句的翻译 可执行语句的翻译
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<1> 语法制导翻译的基本概念
1. 语法与语义 • 语法：语言的结构；语义：附在结构上的实际意思 2. 属性与属性的计算 • 属性：附在文法符号上的意思，如：val、place等 • 语义规则：实现属性的计算 3. 语义规则的两种表现形式 • 语法制导定义：抽象的属性和计算表示的语义规则 • 翻译方案：具体的属性和计算表示的语义规则
<4> 自下而上分析
1. 分析方法：归约(推导的逆过程)，从叶子到根构造分析树； 2. 基本概念： • 短语、直接短语、句柄（定义3.13） • 最左归约（定义3.14）、归约、规范归约 3. 采用的方法: • 剪句柄 • 实现方法：移进-归约（格局中的两个关键动作） 4. 关键问题：是如何确定栈顶已经形成句柄，当句柄形成时， 如何判定采用哪个产生式进行规约； 5. 移进-归约分析器的工作模式（与预测分析表方法对着看） 移进（匹配终结符） 归约（展开非终结符） 驱动器（算法3.8） 15
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<3> 记号的识别－有限自动机（FA）
• NFA与DFA的定义：FA = (S, Σ, move, s0, F)； • NFA与DFA的表示：定义表示、状态转换图、状态转换矩阵； • NFA与DFA的关键区别：NFA的不确定性： 有ε状态转移； 当前状态下，对同一字符有多于一个的下一状态转移； • 用NFA识别输入序列的弱点：尝试所有路径才能确定一个输 入不被接收、回溯带来的问题； • 模拟DFA的算法（算法2.1 ）：用DFA识别记号。
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<1> 记号、模式与单词
• • • • 模式（pattern）：规定单词识别的规则 记号（token）：按照某模式识别出的一类单词（记号种类） 单词（lexeme）：被识别出的字符串本身 词法分析器的输出：记号=记号种类+记号属性
<2> 记号的说明－模式的形式化描述
1. 正规式与正规集 • 正规式与正规集的定义(基本正规式、三个运算) • 正规式的等价(描述相同的集合) • 利用正规式的等价对正规式进行化简(正规式的代数性质) 2. 用正规式形式化描述模式 • 如何用正规式描述程序设计语言中常见的记号，如标识 符、数字、运算符和分隔符等 • 正规式的简化形式以及辅助定义与规则
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<4> 从正规式到词法分析器
• 构造NFA的Thompson算法(算法2.2)：与正规式的对应关系； • 模拟NFA的“并行”算法（算法2.3）； • 从NFA构造DFA－子集法（算法2.5）： smove(S, a)与ε-闭包(T)的计算； • DFA的最小化－可区分的概念：所有不可区分的状态看作是 一个状态（算法2.6）； • 灵活运用各种方法构造DFA(正规式化简、状态转换图等)， 特别是手工构造和算法构造的区别（考虑(a|b)*abb的NFA）。
<3> 自上而下分析
1. 分析方法：推导，从上到下构造分析树，是一种预测的、 试探的方法； 2. 对文法的要求：没有公共左因子和左递归 • 左递归与直接左递归（定义3.9） • 消除直接左递归与左递归（算法3.1、3.2） • 提取公共左因子（类似于提取公因式） 3. 递归下降子程序方法：匹配终结符，展开非终结符（子 程序调用）
结 束（2010年5月25日）
试题与习题
• 认真复习，重点是掌握基本概念。基本概念掌握了，相当 一部分试题的解就有了。 • 习题与试题的目的区别：习题的目的是通过反复的练习理 解、掌握所学知识，会有不少繁、难、大量步骤的题；试 题的目的是考察对本课程综合掌握的情况，特点是短时间 内覆盖大量内容。太繁琐步骤或太难等需要耗费大量时间 的题是不可能出的，大部分应该是基本概念题，但也会有 一些综合性的题目。 • 自己要会辨别什么是主要的什么是次要的，抓什么丢什么。 “基本概念要严谨（清楚），基本方法要灵活”。 • 总之一句话，学习方法的掌握是个人努力的结果，单纯靠 别人教是学不会的。
主要内容
<1> <2> <3> <4> 程序设计语言与文法 有关推导的基本概念 自上而下分析 自下而上分析
10ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
<1> 程序设计语言与文法
正规式与正规文法：正规式与正规文法用于描述线性结构， 如构成句子的记号(终结符)；识别正规语言的自动机是有 限自动机，它们的特征是没有记忆能力； • 上下文无关文法(CFG=(N, T, S, P))：CFG用于描述层次结 构，如构成程序的句子；识别CFL的自动机是下推自动机， 它是在有限自动机的基础上增加了一个下推栈，从而有了 简单的记忆能力； • 文法的分类：0型、1型、2 型和3型文法 • 词法分析器与语法分析器： FA与PDA •