中间代码生成程序(三地址)
07-第7章-中间代码生成-编译原理PDF精讲课件-中国科技大学(共13讲)
中国科学技术大学 计算机科学与技术学院 陈意云
第七章 中间代码生成
记号 分析 流 器 本章内容
–介绍几种常用的中间表示:后缀表示、图形表示 和三地址代码 –用语法制导定义和翻译方案来说明源语言的各种 构造怎样被翻译成中间形式
静态 检查 器
中间 代码 中间 代码 生成 代码 生成 器 器
7.1 中 间 语 言
7.1.2 图形表示 • 语法树是一种图形化的中间表示 • 有向无环图也是一种中间表示
assign a + + a assign +
+ c uminus d uminus c c d d b b (b) DAG (a) 语法树 a = (b + cd) + cd的图形表示
7.1 中 间 语 言
7.1.4 静态单赋值形式 • 一种便于某些代码优化的中间表示 • 和三地址代码的主要区别
– 所有赋值指令都是对不同名字的变量的赋值 – 一个变量在不同路径上都定值的解决办法 if (flag) x = 1; else x = 1; y = x a; 改成 if (flag) x1 = 1; else x2 = 1; x3 = (x1, x2); //由flag的值决定用x1还是x2
E E1 E2 E.nptr = mkNode( ‘’, E1.nptr, E2.nptr) E.nptr = mkUNode( ‘uminus’, E1.nptr) E E1 E (E1) F id E.nptr = E1.nptr E.nptr = mkLeaf (id, id.entry)
符号表实例
7.2 声 明 语 句
• 符号表的特点
–各过程有各自的符号表 –符号表之间有双向链 –构造符号表时需要符号表栈 –构造符号表需要活动记录栈 sort var a:…; x:…; readarray var i:…; exchange quicksort var k, v:…; partition var i, j:…;
中间代码生成实验报告
一、实验目的1. 理解编译原理中中间代码生成的基本概念和作用。
2. 掌握中间代码生成的常用算法和策略。
3. 提高对编译器构造的理解和实际操作能力。
二、实验环境1. 操作系统:Windows 102. 编程语言:Java3. 开发工具:Eclipse三、实验内容1. 中间代码生成的基本概念2. 中间代码的表示方法3. 中间代码生成算法4. 实现一个简单的中间代码生成器四、实验步骤1. 了解中间代码生成的基本概念中间代码生成是编译过程中的一个重要环节,它将源程序转换成一种中间表示形式,便于后续的优化和目标代码生成。
中间代码生成的目的是提高编译器的灵活性和可维护性。
2. 研究中间代码的表示方法中间代码通常采用三地址代码(Three-Address Code,TAC)表示。
TAC是一种低级表示,由三个操作数和一个操作符组成,例如:(t1, t2, t3) = op,其中t1、t2、t3为临时变量,op为操作符。
3. 学习中间代码生成算法中间代码生成算法主要包括以下几种:(1)栈式中间代码生成算法(2)归约栈中间代码生成算法(3)递归下降中间代码生成算法4. 实现一个简单的中间代码生成器本实验采用递归下降中间代码生成算法,以一个简单的算术表达式为例,实现中间代码生成器。
(1)定义语法规则设表达式E由以下语法规则表示:E → E + T | E - T | TT → T F | T / F | FF → (E) | i(2)设计递归下降分析器根据语法规则,设计递归下降分析器,实现以下功能:①识别表达式E②识别项T③识别因子F(3)生成中间代码在递归下降分析器中,针对不同语法规则,生成相应的中间代码。
例如:当遇到表达式E时,生成以下中间代码:(t1, t2, t3) = op1(t1, t2) // op1表示加法或减法(t4, t5, t6) = op2(t4, t5) // op2表示乘法或除法(t7, t8, t9) = op3(t7, t8) // op3表示赋值(4)测试中间代码生成器编写测试用例,验证中间代码生成器的正确性。
《编译原理》考试试题及答案
《编译原理》考试试题及答案(附录)一、判断题:1.一个上下文无关文法的开始符,可以是终结符或非终结符。
( X )2.一个句型的直接短语是唯一的。
( X )3.已经证明文法的二义性是可判定的。
( X )4.每个基本块可用一个DAG表示。
(√)5.每个过程的活动记录的体积在编译时可静态确定。
(√)6.2型文法一定是3型文法。
( x )7.一个句型一定句子。
( X )8.算符优先分析法每次都是对句柄进行归约。
(应是最左素短语) ( X )9.采用三元式实现三地址代码时,不利于对中间代码进行优化。
(√)10.编译过程中,语法分析器的任务是分析单词是怎样构成的。
( x )11.一个优先表一定存在相应的优先函数。
( x )12.目标代码生成时,应考虑如何充分利用计算机的寄存器的问题。
( )13.递归下降分析法是一种自下而上分析法。
( )14.并不是每个文法都能改写成LL(1)文法。
( )15.每个基本块只有一个入口和一个出口。
( )16.一个LL(1)文法一定是无二义的。
( )17.逆波兰法表示的表达试亦称前缀式。
( )18.目标代码生成时,应考虑如何充分利用计算机的寄存器的问题。
( )19.正规文法产生的语言都可以用上下文无关文法来描述。
( )20.一个优先表一定存在相应的优先函数。
( )21.3型文法一定是2型文法。
( )22.如果一个文法存在某个句子对应两棵不同的语法树,则文法是二义性的。
( )二、填空题:1.( 最右推导 )称为规范推导。
2.编译过程可分为(词法分析),(语法分析),(语义分析和中间代码生成),(代码优化)和(目标代码生成)五个阶段。
3.如果一个文法存在某个句子对应两棵不同的语法树,则称这个文法是()。
4.从功能上说,程序语言的语句大体可分为()语句和()语句两大类。
5.语法分析器的输入是(),其输出是()。
6.扫描器的任务是从()中识别出一个个()。
临沂大学继续教育编译原理-题库
编译原理-题库1、关于有限自动机叙述正确的是()A、有限自动机分为确定的有限自动机和不确定的有限自动机B、有限自动机可由状态转换图表达C、有限自动机可由状态转换矩阵表达D、有限自动机可以识别正规集答案:ABCD2、编译原理各阶段的工作都涉及到()A、表格管理B、语法分析C、出错处理D、代码优化答案:AC3、程序语言一般分为()和()A、高级语言B、专用程序语言C、低级语言D、通用程序语言答案:AC4、高级语言的翻译方式有()和()A、汇编方式B、模拟方式C、解释方式D、编译方式答案:CD5、语法分析器的常用方法是()A、自顶向下B、自底向上C、自左向右D、自右向左答案:AB6、请说明你使用的语法分析方法()A、LL1B、OPGC、LRD、YACC答案:ABCD7、数据的逻辑结构有哪些()A、集合结构B、线性结构C、树形结构D、图形结构答案:ABCD8、NFA与DFA的不同之处()A、初态定义不同B、字母表定义不同C、转换函数定义不同D、终态定义不同答案:AC9、A、B、C、D、答案:A 10、A、B、C、D、答案:C 11、A、是B、不是C、无法判断D、可能答案:A12、A、上下文有关B、上下文无关C、正则D、0型答案:C13、A、B、C、D、答案:D14、A、B、C、D、答案:D15、LL(1)文法的充要条件是( )。
A、B、该文法对应的LL(1)分析表中每个项目最多只有一条产生式。
C、A和BD、都不是答案:B16、文法A->aAb|ab生成的语言是( )。
A、{ab}B、{aAb}C、D、答案:C17、以下说法中正确的是( )A、B、C、D、答案:B18、8. 正则式的“*”读作( )。
A、并且B、连接C、正则闭包D、闭包答案:D19、一个LR(0)文法一定是SLR(1)文法。
答案:正确20、在类型声明文法中,类型属性type是继承属性。
答案:正确21、在构造递归下降伪代码时,将非终结符A翻译为一个匹配过程match(A)。
编译原理陈意云版答案
编译原理陈意云版答案一. 引言编译原理是计算机科学中的一门重要课程,它研究的是将高级语言源代码转换为机器能够理解和执行的目标代码的方法和技术。
编译原理的学习对于理解计算机系统的运行原理和提高程序开发效率具有重要意义。
本文将以陈意云版的答案作为参考,向大家介绍编译原理的相关知识。
二. 词法分析词法分析是编译的第一个阶段,它将源代码分解成一个个单词(Token)。
在陈意云版中,常用的词法分析方法有正则表达式和有限自动机。
正则表达式可以方便地描述语言的词法规则,而有限自动机可以用于实现对输入的扫描和匹配。
词法分析器还可以将未识别的字符输入报告为错误。
三. 语法分析语法分析是编译的第二个阶段,它将词法分析器产生的Token序列转化为语法树。
在陈意云版中,常用的语法分析方法是上下文无关文法和递归下降分析。
上下文无关文法用于描述语言的语法规则,而递归下降分析是一种自顶向下的语法分析方法。
语法分析器还可以检查语法错误,并生成错误报告。
四. 语义分析语义分析是编译的第三个阶段,它对语法树进行语义检查和语义处理。
在陈意云版中,常用的语义分析方法有类型检查和符号表管理。
类型检查用于检查表达式和语句中的类型错误,而符号表管理用于管理变量和函数的定义和引用。
语义分析器还可以生成中间代码。
五. 中间代码生成中间代码生成是编译的第四个阶段,它将源代码转化为一种中间形式的代码。
在陈意云版中,常用的中间代码形式有三地址码和虚拟机代码。
中间代码是一种介于源代码和目标代码之间的形式,它可以方便地进行优化和生成目标代码。
六. 代码优化代码优化是编译的第五个阶段,它对中间代码进行优化,以提高程序的执行效率和减少代码的大小。
在陈意云版中,常用的代码优化技术有常量传播、公共子表达式消除和循环优化等。
代码优化器可以根据优化规则对中间代码进行优化,并生成优化后的中间代码。
七. 目标代码生成目标代码生成是编译的最后一个阶段,它将中间代码转化为目标代码。
中间代码生成
:
T integer
T.type=integer T.width=4
enter(x,real,0)
enter(i,integer,8)
例 8-4 x:real; i:integer 的翻译
P{offset:=0}D {offset:=0}D;D {offset:=0}x:T{enter(x,T.type,offset);offset:=offset+T. width};D {offset:=0}x:real{T.type:=real;T.width:=8} {enter(x,T.type,offset);offset:=offset+T.width};D x:real{(x,real,0);offset:=8};D x:real{(x,real,0);offset:=8};i:T{enter(,T.type,o ffset); offset:=offset+T.width} x:real{(x,real,0);offset:=8};i:integer{T.type:=integer; T.width:=4}{enter(i,T.type,offset);offset:=offset+T.wid th} x:real{(x,real,0)};i:integer{(i,integer,8);offset:=12}
全局变量表示为静态数据区的偏移值(offset) 局部变量表示为局部数据区(活动记录部分)的偏移值 两种数据区
例 8-3:相对地址举例
begin real x[8]; integer i, j; …… end 名字 相对地址 x 0 i 64 j 68
0 8 X[1] X[2]
作用域信息的保存
《编译原理教程》第四章语义分析和中间代码生成
控制流分析和数据流分析案例
总结词
控制流分析和数据流分析是编译器设计中两种重要的 语义分析技术。
详细描述
在控制流分析案例中,我们以一个具有条件语句和循环 的程序为例,分析其控制流图(Control Flow Graph, CFG)。CFG是一个有向图,用于表示程序中各个基本块 之间的控制流程关系。通过CFG,编译器可以检测到潜 在的程序错误,如死代码和无限循环。在数据流分析案 例中,我们使用数据流方程来跟踪程序中变量的值在执 行过程中的变化。我们以一个简单的程序为例,该程序 包含一个变量在函数调用后被修改的情况。通过数据流 分析,我们可以确定变量的最新值,以便在后续的语义 分析中使用。
定义
三地址代码是一种中间代码形式,它由一系列的三元组操作数和 操作符组成。
特点
三地址代码具有高度规范化,易于分析和优化,且易于转换成目 标代码。
常见形式
常见的三地址代码有三种基本形式,即加法、减法和赋值。
循环优化
定义
循环优化是指在编译过程中,对循环结构进行优化, 以提高目标代码的执行效率。
常见方法
将源程序分解成一个个的词素或标记。
语法分析
根据语言的语法规则,将词素或标记组合成一个个的语句或表达式。
语义分析
对语法分析得到的语句或表达式进行语义检查,确保其语义正确。
中间代码生成
基于语义分析的结果,生成中间代码。
02
语义分析技术
类型检查
类型检查是编译过程中对源代码进行语义分析的重要环节,其主要目的是 确保源代码பைடு நூலகம்类型安全。
常见的循环优化方法包括循环展开、循环合并、循环 嵌套等。
优化效果
通过循环优化,可以减少循环的次数,提高程序的执 行效率。
编译原理第三版课后习题答案
编译原理第三版课后习题答案编译原理是计算机科学中的一门重要课程,它研究的是如何将高级程序语言转换为机器语言的过程。
而《编译原理》第三版是目前被广泛采用的教材之一。
在学习过程中,课后习题是巩固知识、提高能力的重要环节。
本文将为读者提供《编译原理》第三版课后习题的答案,希望能够帮助读者更好地理解和掌握这门课程。
第一章:引论习题1.1:编译器和解释器有什么区别?答案:编译器将整个源程序转换为目标代码,然后一次性执行目标代码;而解释器则逐行解释源程序,并即时执行。
习题1.2:编译器的主要任务是什么?答案:编译器的主要任务是将高级程序语言转换为目标代码,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过程。
第二章:词法分析习题2.1:什么是词法分析?答案:词法分析是将源程序中的字符序列划分为有意义的词素(token)序列的过程。
习题2.2:请给出识别下列词素的正则表达式:(1)整数:[0-9]+(2)浮点数:[0-9]+\.[0-9]+(3)标识符:[a-zA-Z_][a-zA-Z_0-9]*第三章:语法分析习题3.1:什么是语法分析?答案:语法分析是将词法分析得到的词素序列转换为语法树的过程。
习题3.2:请给出下列文法的FIRST集和FOLLOW集:S -> aAbA -> cA | ε答案:FIRST(S) = {a}FIRST(A) = {c, ε}FOLLOW(S) = {$}FOLLOW(A) = {b}第四章:语义分析习题4.1:什么是语义分析?答案:语义分析是对源程序进行静态和动态语义检查的过程。
习题4.2:请给出下列文法的语义动作:S -> if E then S1 else S2答案:1. 计算E的值2. 如果E的值为真,则执行S1;否则执行S2。
第五章:中间代码生成习题5.1:什么是中间代码?答案:中间代码是一种介于源代码和目标代码之间的表示形式,它将源代码转换为一种更容易进行优化和转换的形式。
编译原理第七章中间代码生成汇编
*
b
*
b
uminus
c
a= b*-c + b*-c
c abc uminus * bc numinus *+ assign
抽象语法树
• 构造赋值语句语法树的语法制导定义: 产生式
S→id = E E→E1 + E2 E→E1 * E2 E→- E1 E→(E1)
• param x1 • param x2 • …… • param x2 • call p, n n表示实参个数。return y中y为过程返回的一个值
– 形如x = y[i]及x[i] = y的索引赋值。
– 形如x = &y, x = *y和*x = y的地址和指针赋值。象形式。 • 这些语句可以以带有操作符和操作数域的记录 来实现。四元式、三元式及间接三元式是三种 这样的表示。
x = y op z
其中,x、y和z是名字,常量或编译器生成的临时变量 op代表任何操作符(定点运算符、浮点运算符、逻辑运算 符等)
• 像x+y*z这样的表达式要翻译为:
T1 = y * z
T2 = x + T1 其中T1 ,T2为编译时产生的临时变量。
三地址语句的类型
• 三地址语句类似于汇编语言代码。语句可以有 符号标号,而且存在各种控制流语句。
– 临时变量也要填入符号表中。
三元式
• 为了避免把临时变量填入符号表,可以通过计 算临时值语句的位置来引用该临时变量。 • 这样三地址代码的记录只需要三个域op, arg1 和arg。
• 对于单目运算符op, arg1和arg2只需用其一。
汇编语言中间代码生成讲解
表达式x + y z翻译成的三地址语句序列是 t1 = y z t2 = x + t1
7.1 中 间 语 言
三地址代码是抽象语法树或dag的一种线性表示
a = (b + cd ) + cd 抽象语法树的代码
t1 = b t2 = c d t3 = t1 + t2 t4 = c d t5 = t3 + t4 a = t5
7.1 中 间 语 言
赋值语句生成三地址代码的属性文法
产生式
语义规则
S id :=E S.code=E.code || gen(id.place‘=‘ E.place)
E E1 +E2 E E1 E2
E.Place = newtemp;
E.Code = E1.code || E2.code || gen(E.place ‘=‘ E1.place ‘+’ E2.place)
E本身。 • 如果E是形式为E1 opE2的表达式,那么E的后
缀表示是E1 E2 op,其中E1和E2分别是E1和 E2的后缀表示。 • 如果E是形式为(E1)的表达式,那么E1的后缀 表示也是E的后缀表示。
7.1 中 间 语 言
• 后缀表示不需要括号 (8 4) + 2 的后缀表示是8 4 2 +
E.Code = E1.code || E2.code || gen(E.place ‘=‘ E1.place ‘*’ E2.place)
第七章 中间代码生成
本章内容
–介绍几种常用的中间表示:后缀表示、图 形表示和三地址代码
–用语法制导定义和翻译方案的方法来说明 程序设计语言的结构怎样被翻译成中间形式
编译原理(第2版)课后习题答案详解
第1 章引论第1 题解释下列术语:(1)编译程序(2)源程序(3)目标程序(4)编译程序的前端(5)后端(6)遍答案:(1)编译程序:如果源语言为高级语言,目标语言为某台计算机上的汇编语言或机器语言,则此翻译程序称为编译程序。
(2)源程序:源语言编写的程序称为源程序。
(3)目标程序:目标语言书写的程序称为目标程序。
(4)编译程序的前端:它由这样一些阶段组成:这些阶段的工作主要依赖于源语言而与目标机无关。
通常前端包括词法分析、语法分析、语义分析和中间代码生成这些阶段,某些优化工作也可在前端做,也包括与前端每个阶段相关的出错处理工作和符号表管理等工作。
(5)后端:指那些依赖于目标机而一般不依赖源语言,只与中间代码有关的那些阶段,即目标代码生成,以及相关出错处理和符号表操作。
(6)遍:是对源程序或其等价的中间语言程序从头到尾扫视并完成规定任务的过程。
第2 题一个典型的编译程序通常由哪些部分组成?各部分的主要功能是什么?并画出编译程序的总体结构图。
答案:一个典型的编译程序通常包含8 个组成部分,它们是词法分析程序、语法分析程序、语义分析程序、中间代码生成程序、中间代码优化程序、目标代码生成程序、表格管理程序和错误处理程序。
其各部分的主要功能简述如下。
词法分析程序:输人源程序,拼单词、检查单词和分析单词,输出单词的机内表达形式。
语法分析程序:检查源程序中存在的形式语法错误,输出错误处理信息。
语义分析程序:进行语义检查和分析语义信息,并把分析的结果保存到各类语义信息表中。
中间代码生成程序:按照语义规则,将语法分析程序分析出的语法单位转换成一定形式的中间语言代码,如三元式或四元式。
中间代码优化程序:为了产生高质量的目标代码,对中间代码进行等价变换处理。
目标代码生成程序:将优化后的中间代码程序转换成目标代码程序。
表格管理程序:负责建立、填写和查找等一系列表格工作。
表格的作用是记录源程序的各类信息和编译各阶段的进展情况,编译的每个阶段所需信息多数都从表格中读取,产生的中间结果都记录在相应的表格中。
编译器设计-符号表-中间代码生成
编译器设计-符号表-中间代码⽣成编译器设计-符号表-中间代码⽣成Compiler Design - Symbol TableCompiler - Intermediate Code Generation⼀.Compiler Design - Symbol Table符号表是编译器为存储变量名、函数名、对象、类、接⼝等各种实体的出现情况⽽创建和维护的⼀种重要的数据结构。
符号表既可⽤于编译器的分析部分,也可⽤于编译器的综合部分。
符号表可⽤于以下⽬的,具体取决于所使⽤的语⾔:将所有实体的名称以结构化形式存储在⼀个位置。
以验证是否已声明变量。
要实现类型检查,请验证源代码中的赋值和表达式在语义上是否正确。
确定名称的作⽤域(作⽤域解析)。
符号表只是⼀个可以是线性表或哈希表的表。
它以以下格式为每个名称维护⼀个条⽬:<symbol name, type, attribute>例如,如果符号表必须存储有关以下变量声明的信息:static int interest;然后它应该存储条⽬,例如:<interest, int, static>attribute⼦句包含与名称相关的条⽬。
实施Implementation如果编译器要处理少量数据,那么符号表可以实现为⽆序列表,这很容易编码,但它只适⽤于⼩表。
符号表可以通过以下⽅式之⼀实现:线性(排序或未排序)列表⼆叉搜索树哈希表其中,符号表主要实现为哈希表,其中源代码符号本⾝被视为哈希函数的键,返回值是关于符号的信息。
操作Operations符号表(线性或哈希)应提供以下操作。
插⼊()此操作在分析阶段使⽤得更频繁,即编译器的前半部分,其中标识了标记并将名称存储在表中。
此操作⽤于在符号表中添加有关源代码中出现的唯⼀名称的信息。
存储名称的格式或结构取决于⼿头的编译器。
源代码中符号的属性是与该符号关联的信息。
此信息包含有关符号的值、状态、范围和类型。
函数的作⽤是:将符号及其属性作为参数,并将信息存储在符号表中。
编译流程的五个主要模块
编译流程的五个主要模块下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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什么是编译器解释一下编译过程
什么是编译器解释一下编译过程编译器是一种计算机程序,用于将人类可读的源代码翻译成计算机可执行的机器语言。
编译过程是将源代码转化为目标代码的一系列步骤,下面将详细解释编译器的工作原理和编译过程。
一、编译器的工作原理编译器主要分为两个阶段:前端和后端。
前端负责将源代码转化为中间表示形式,后端负责将中间表示形式翻译为目标代码。
具体来说,编译器的工作原理包括以下几个主要步骤:1. 词法分析:编译器首先将源代码分割成一个个单词,即词法分析。
这些单词可以是关键字、标识符、运算符、分隔符等。
2. 语法分析:编译器会根据语法规则对词法分析得到的单词进行组合,形成语法树(语法分析树)。
语法树反映了源代码的结构和语义。
3. 语义分析:编译器会检查源代码的语义是否正确,包括类型检查、作用域分析等。
如果发现错误,会提供相应的错误信息。
4. 中间代码生成:在语义分析阶段完成后,编译器会生成一种中间表示形式(通常是三地址码或虚拟机指令),以便于后续的优化和目标代码生成。
5. 优化:编译器会根据一定的优化规则对中间表示形式进行优化,减少目标代码的执行时间和空间消耗。
6. 目标代码生成:最后,编译器根据目标平台的要求,将优化后的中间表示形式翻译成目标代码(通常是机器语言指令),供计算机执行。
二、编译过程编译过程是指将源代码转化为目标代码的整个流程。
根据编译器的工作原理,编译过程可以分为以下几个步骤:1. 预处理:编译器首先对源代码进行预处理,处理以"#"开头的预处理指令,如宏定义、条件编译等。
预处理的结果是一个扩展的源代码。
2. 词法分析:编译器对预处理后的源代码进行词法分析,生成单词流。
3. 语法分析:编译器根据语法规则对单词流进行语法分析,生成语法树。
4. 语义分析:编译器对语法树进行语义分析,进行类型检查、作用域分析等。
5. 中间代码生成:编译器根据语义分析的结果,生成中间表示形式。
6. 优化:编译器对中间表示形式进行优化,如公共子表达式消除、循环展开等。
编译原理试题及答案
编译原理试题及答案1. 选择题(每题4分,共40分)1) 当编译器在词法分析阶段遇到无法识别的字符时,应该采取的动作是:A. 直接忽略该字符并继续进行词法分析B. 输出错误信息并终止词法分析过程C. 将该字符标记为非法字符并继续词法分析D. 转交给语法分析器进行处理答案:B2) 下列关于语法分析器的描述中,错误的是:A. 语法分析器使用文法规则将输入的记号流转化为推导树B. 语法分析器可以通过自上而下或自下而上的方式进行解析C. LL(1)文法是一种常用于自上而下语法分析的文法形式D. 语法分析器的输入是词法分析器输出的记号流答案:A3) 以下关于语法制导翻译的说法,正确的是:A. 语法制导翻译是在语义分析阶段完成的B. 语法制导翻译通过产生式的属性传递进行信息的传递和计算C. 语法制导翻译只能用于自上而下的语法分析D. 语法制导翻译是在语法分析阶段完成的答案:B4) 在SLR分析算法中,项目集簇的构造过程中需要进行的操作是:A. 闭包操作和移进操作B. 移进操作和规约操作C. 闭包操作和规约操作D. 闭包操作、移进操作和规约操作答案:D5) 下列关于中间代码生成的叙述中,错误的是:A. 中间代码是一种类似于汇编代码的表示形式B. 中间代码可以直接被目标代码生成器所使用C. 中间代码的生成可以采用三地址码的形式D. 中间代码的生成在语法分析和语义分析之后进行答案:B2. 简答题(每题10分,共30分)1) 请简要描述编译器的主要工作流程。
答案:编译器的主要工作流程包括词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成、优化和目标代码生成等阶段。
在词法分析阶段,编译器将输入的源代码转化为一个个记号流。
接下来,在语法分析阶段,编译器使用文法规则对记号流进行分析,并生成语法树或推导树。
在语义分析阶段,编译器对语法树进行语义检查,并进行类型推导和符号表管理等操作。
中间代码生成阶段将经过语义分析的源代码转化为一种中间表示形式,通常是三地址码。
编译原理实验报告小结
一、实验背景编译原理是计算机科学的一个重要分支,主要研究如何将高级语言源代码转换为计算机可以执行的机器代码。
本实验旨在通过实践操作,加深对编译原理基本概念和算法的理解,提高编程能力和解决问题的能力。
二、实验目的1. 理解编译原理的基本概念和流程;2. 掌握词法分析和语法分析的基本方法;3. 熟悉编译过程中的中间代码生成和代码优化;4. 培养编程能力和团队协作精神。
三、实验内容1. 词法分析词法分析是编译过程的第一步,其主要任务是将源代码中的字符序列转换成一个个有意义的符号(单词)。
本实验中,我们实现了词法分析器,能够识别出标识符、关键字、运算符、常量等单词。
2. 语法分析语法分析是编译过程的核心,其主要任务是将词法分析器生成的单词序列按照一定的语法规则进行组织,形成语法树。
本实验中,我们实现了递归下降解析法,对表达式、赋值语句、函数定义等语法结构进行了分析。
3. 中间代码生成中间代码生成是编译过程中的一个重要环节,其主要任务是将语法树转换为一种抽象的、与具体机器无关的中间代码。
本实验中,我们实现了三地址代码生成,将语法树转换为三地址代码。
4. 代码优化代码优化是编译过程中的一个关键步骤,其主要任务是在保证程序正确性的前提下,提高程序的性能。
本实验中,我们实现了简单的代码优化,如常数传播、变量替换等。
四、实验结果与分析1. 实验结果通过实验,我们成功实现了词法分析、语法分析、中间代码生成和代码优化等功能。
以一个简单的C语言程序为例,我们能够将其转换为三地址代码,并进行简单的优化。
2. 实验分析(1)词法分析:本实验中,我们通过定义状态转换表和动作表,实现了对C语言源代码的词法分析。
实验结果表明,词法分析器能够准确地识别出标识符、关键字、运算符、常量等单词。
(2)语法分析:递归下降解析法是一种较为直观的语法分析方法。
本实验中,我们实现了递归下降解析法,对表达式、赋值语句、函数定义等语法结构进行了分析。
6编译原理之中间代码生成
三地址代码(3)
• 指令
–过程调用/返回:
• • • • • param x1 param x2 … param xn call p, n //设置参数
//调用子过程p,n为参数个数
–带下标的复制指令:x=y[i] –地址/指针赋值指令:
• x=&y x=*y *x=y
x[i]=y
• 注意:i表示离开数组位置第i个字节,而不是数组的第i 个元素
–P{D.off=0} D –D T id; {D1.off = D.off + T.width;} D1
记录中的域的处理
• 我们可以为每个记录创建单独的符号表 • 处理时
–首先创建一个新的符号表,压到栈顶; –然后处理对应于字段声明的D,字段都被加入到新 符号表中; –最后根据栈顶的符号表构造record类型表达式; 符号表出栈
新的产生式
• • • • 数组元素L:LL[E] | id[E] 以数组元素为左部的赋值:SL=E; 数组元素作为因子:EL L的代码的功能是计算偏移量,存放于L.addr所指 的临时变量中。
数组元素作为因子
• L的代码只计算了偏移量; • 数组元素的值应该根据偏移量进一步计算即L 的数组基址加上偏移量 • 使用三地址指令x=a[i]
例:if (flag) x=-1; else x = 1; y = x*a • if (flag) x1=-1; else x2 = 1; x3=φ(x1,x2); • y = x3*a • 若控制流经过该条件语句的真分支, φ(x1,x2)的值为x1; 否则,若控制流经过该条件语句的假分支, φ(x1,x2)的值为x2
处理类型转换的SDT
图6.27 在表达式计算中引入类型转换
第六章 中间代码生成
第六章中间代码生成在编译器的分析-综合模型中,前端对源程序进行分析并产生中间表示,后端在此基础上生成目标代码。
在理想情况下,和源语言相关的细节在前端分析中处理,而关于目标机器的细节则在后端处理。
基于一个适当定义的中间表示形式,可以把针对源语言i的前端和针对目标机器j的后端组合起来,构造得到源语言i在目标机器j上的一个编译器。
这种创建编译器组合的方法可以节约大量的工作量:只要写出m种前端和n种后端处理程序,就可以得到m×n种编译程序。
本章的内容处理中间代码表示、静态类型检查和中间代码生成。
为简单起见,我们假设一个编译程序的前端处理按照图6.1所示方式进行组织,顺序地进行语法分析、静态检查和中间代码生成。
有时候这几个过程也可以组合起来,在语法分析中一并完成。
我们将使用第二章和第五章中的语法制导定义来描述类型检查和翻译过程。
大部分的翻译方案可以基于第五章中给出的自顶向下或自底向上的技术来实现。
所有的方案都可以通过生成并遍历抽象语法树来实现。
静态检查包括类型检查,保证运算符被作用于兼容的运算分量。
静态检查还包括在语法分析之后进行的所有语法检查。
例如,静态检查保证了C语言中的一条break指令必然位于一个while/for/switch语句之内。
如果不存在这样的语句,静态检查将报告一个错误。
本章介绍的方法可以用于多种中间表示,包括抽象语法树和三地址代码。
这两种中间表示方法都在本书的2.8节中介绍过。
名为“三地址代码”的原因是这些指令的一般形式x=y op z 具有三个地址:两个运算分量y和z,一个结果变量x。
在将给定源语言的一个程序翻译成特定的目标机器代码的过程中,一个编译器可能构造出一系列的中间表示,如图6.2所示。
高层的表示接近于源语言,而低层的表示接近于目标机器。
语法树是高层的表示,它刻画了源程序的自然的层次性结构,并且很适合进行诸如静态类型检查这样的处理。
低层的表示形式适合进行机器相关的处理任务,比如寄存器分配、指令选择等。
编译原理中实验报告
实验名称:编译原理实验实验时间:2023年X月X日实验地点:实验室实验指导老师:XXX一、实验目的1. 理解编译原理的基本概念和流程。
2. 掌握词法分析和语法分析的基本方法。
3. 学习编译器生成中间代码和目标代码的过程。
4. 培养编程能力和问题解决能力。
二、实验内容本次实验主要包括以下内容:1. 词法分析:编写一个简单的词法分析器,将源代码输入转换为抽象语法树(AST)。
2. 语法分析:实现一个简单的递归下降解析器,对词法分析器输出的AST进行语法分析。
3. 中间代码生成:根据AST生成三地址代码(Three-Address Code)。
4. 代码优化:对生成的三地址代码进行优化。
5. 目标代码生成:将优化后的三地址代码转换为机器代码。
三、实验步骤1. 设计词法分析器首先,我们需要设计一个能够识别源代码中各种单词的词法分析器。
在本实验中,我们定义了以下几种单词:- 关键字:如if、else、while、int、float等。
- 标识符:由字母、数字和下划线组成,不能以数字开头。
- 常量:包括整型常量和浮点型常量。
- 运算符:如+、-、、/、==、<=等。
- 分隔符:如(、)、;、,等。
根据以上定义,我们可以编写一个词法分析器,它将输入的源代码字符串逐个字符地读取,并根据定义的规则识别出相应的单词。
2. 语法分析词法分析器生成的AST是一个树形结构,其中每个节点代表源代码中的一个单词或符号。
为了进一步分析AST的结构,我们需要实现一个递归下降解析器,它能够根据语法规则对AST进行解析。
在本实验中,我们以一个简单的算术表达式为例,实现了一个递归下降解析器。
解析器从AST的根节点开始,按照语法规则递归地解析每个子节点,直到整个表达式被解析完毕。
3. 中间代码生成在完成语法分析后,我们需要将AST转换为中间代码。
在本实验中,我们选择了三地址代码作为中间代码的形式。
三地址代码是一种表示赋值、条件判断和循环等操作的方式,它使用三个操作数和两个操作符来表示一个操作。
实验五+中间代码生成器
实验5 中间代码生成器一、实验目的掌握语法制导定义和翻译的原理和技术,在语法分析器的基础上,加上语义分析,构造一个中间代码生成器。
二、实验内容在实验四用Yacc生成的语法分析器基础上加入语义动作,编写一个中间代码生成程序。
1.文法(见教材附录A.1,p394)program→ blockblock→{ decls stmts }decls →decls decl | εdecl →type id ;type →type [num] //数组可以不做| basic //四种基本数据类型int | float | char | bool stmts→stmts stmt | εstmt→id=expr;| if(bool)stmt| if( bool)stmt else stmt| while(bool)stmt| do stmt while(bool ) ;| break ;//break可以不做| blockbool →bool || join| joinjoin →join&& equality | equalityequality →equality == rel | equality != rel | relrel →expr < expr| expr <= expr| expr > expr| expr >= expr| exprexpr→ expr + term| expr - term| termterm→ term * unary| term / unary| unaryunary →!unary| - unary| factorfactor→ ( e xpr ) | id| num2.中间代码的形式见教材p221~222,若有必要,可以适当扩展(加以说明)。
三、实验过程3.1符号表的定义和相关函数struct SymbolElemstruct SymbolListSymbolList CreateSymbolList( SymbolList PrevList, int StartAddr )/*创建并返回一个新的符号表(SymbolList就是书上的Env),PrevList是其的上一层符号表*/void DestroySymbolList( SymbolList List )struct SymbolElem * LookUpSymbolList( SymbolList List, char * IdName )/*在符号表List中查找是否存在标识符IdName,如果存在,则返回该结点指针,否则返回空*/struct SymbolElem * LookUpAllSymbolList( SymbolList List, char * IdName )/*从符号表List开始并不断地往上一层符号表中查找是否存在标识符IdName,如果存在,则返回该结点指针,否则返回空*/struct SymbolElem * AddToSymbolList( SymbolList List, char * IdName,int IdType, int Width )/*创建一个新的符号结点,并添加到符号表中,而后返回该结点指针*/3.2常数表的定义和相关函数union ConstVal/*存放一个常数*/struct ConstElem/*常量表*/struct ConstList/*创建并返回常量表*/void CreateConstList( int StartAddr )void DestroyConstList( void )/*在常量表ConstList中查找是否存在常量,如果存在,则返回该结点指针,否则返回空*/struct ConstElem * LookUpConstList( int ConstType, union ConstVal ConstValue, int Width )/*创建一个新的常数结点,并添加到常数表中,而后返回该结点指针*/struct ConstElem * AddToConstList( char * Str, int ConstType, union ConstVal ConstValue, int Width )3.3四元式的定义和函数/*四元式数据结构*/struct Quadruple/*四元式表*/struct QuadTablevoid CreateQuadTable(int StartAddr)void DestroyQuadTable( void )/*当Arg1是变量或临时变量时,Arg1Name是该变量的名称,用于演示时使用,其余参数类同*/int Gen( int Op, int Arg1, int Arg2, int Arg3, char *Arg1Name, char *Arg2Name, char *Arg3Name )/*把四元式所对应的三地址代码写入到文件中*/void WriteQuadTableToFile( const char * FileName )四、实验结果源程序片断运行状态图运行结果本次实验很难,做了很久都没做出来。
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break;
case 4://缺少右括号,假设已经输入右括号,转到状态11
//state.push(11);
//symbol.push(')');
cout<<"缺少右括号"<<endl;
break;
case 5:
//a++;
cout<<"*号无效,应该输入+号!"<<endl;
s3=symbol2.top(); symbol2.pop(); symbol2.push(k+48);
cout<<"t"<<k<<"="<<(v=(isdigit(s3))?'t':' ')<<s3<<s2;cout<<(v=(isdigit(s1))?'t':' ')<<s1<<endl;
k++;
void error(int i,int j,char *&a)//error显示函数
{
cout<<"error"<<endl;
switch(j)
{
case 1://期望输入id或左括号,但是碰到+,*,或$,就假设已经输入id了,转到状态5
//state.push(5);
//symbol.push('i');//必须有这个,如果假设输入id的话,符号栈里必须有....
{3,6,5,3,11,4},
{1,1,7,1,1,1},
{3,3,3,3,3,3},
{5,5,5,5,5,5}
};
int go2[12][3]={//goto表
{1,2,3},
{0,0,0},
{0,0,0},
{0,0,0},
{8,2,3},
{0,0,0},
{0,9,3},
{0,0,10},
{0,0,0},
{
how=sym[i][j];
num=snum[i][j];
if(how=='r')
{
switch(num)
{
case 1:
A='E',b=3;
cout<<"按E->E1+T规约"<<endl;
s1=symbol2.top(); symbol2.pop(); s2=symbol2.top(); symbol2.pop();
#include<iostream>
#include<stack>
#include<ctype.h>
using namespace std;
stack<int> state;
stack<char> symbol;
//stack<int> val;
stack<char> symbol2;
char sen[50];
if (q!='('&&q!=')')
{
symbol2.push(q);
}
a++;
}
else if(how=='r')//规约
{
for(int i=0;i<b;i++)
{
if(!state.empty())
state.pop();
if(!symbol.empty())
symbol.pop();
}
int t=state.top();
//case 6:
// a++;
}
}
int main()
{
int s;
char *a;
char how;
int num;
int b;
char A;
int k=1;
char q;
while(1)
{
cin>>sen;
a=sen;
state.push(0);/Байду номын сангаас先输入0状态
while(*a!='\0')
{
cout<<"缺少运算对象digit"<<endl;
break;
case 2://从输入中删除右括号
//a++;
cout<<"不配对的右括号"<<endl;
break;
case 3://期望碰到+,但是输入id或左括号,假设已经输入算符+,转到状态6
//state.push(6);
//symbol.push('+');
}
{'r','r','r','r','r','r'}
};
char snum[12][6]={//数字表
{5,1,1,4,2,1},
{3,6,5,3,2,0},
{2,2,7,2,2,2},
{4,4,4,4,4,4},
{5,1,1,4,2,1},
{6,6,6,6,6,6},
{5,1,1,4,2,1},
{5,1,1,4,2,1},
s3=symbol2.top(); symbol2.pop(); symbol2.push(k+48);
cout<<"t"<<k<<"="<<(v=(isdigit(s3))?'t':' ')<<s3<<s2;cout<<(v=(isdigit(s1))?'t':' ')<<s1<<endl;
k++;
break;
}
}
}
}
int go(int t,char A)//goto[t,A]
{
switch(A)
{
case 'E':
return go2[t][0];break;
case 'T':
return go2[t][1];break;
case 'F':
return go2[t][2];break;
}
}
break;
case 4:
A='T',b=1;
cout<<"按T->F规约"<<endl;
break;
case 5:
A='F',b=3;
cout<<"按F->(E)规约"<<endl;
break;
case 6:
A='F',b=1;
cout<<"按F->id规约"<<endl;
break;
default:
{
case 'i':
//case 'd':
j=0;break;
case '+':
j=1;break;
case '*':
j=2;break;
case '(':
j=3;break;
case ')':
j=4;break;
case '#':
j=5;break;
default:
j=-1;break;
}
if(j!=-1)
{'r','r','r','r','r','r'},
{'s','e','e','s','e','e'},
{'s','e','e','s','e','e'},
{'e','s','e','e','s','e'},
{'r','r','s','r','r','r'},
{'r','r','r','r','r','r'},
{0,0,0},
{0,0,0},
{0,0,0}
};
void action(int i,char *&a,char &how,int &num,char &A,int &b,int &k)//action函数[i,a]
{
int j;//,r;
char s1,s2,s3;
char v;
switch(*a)