程序设计语言原理
c语言实验原理
c语言实验原理C语言实验原理是指在C语言编程中所使用的原理和方法。
C语言是一种通用的高级编程语言，广泛用于开发各种应用程序和系统软件。
一、C语言的基本原理C语言的基本原理包括语法、数据类型、运算符、控制结构和函数等。
1. 语法：C语言具有简洁明了的语法结构，包括函数、语句、注释和标识符等，使得程序具有高可读性和可维护性。
2. 数据类型：C语言提供了多种数据类型，包括整型、浮点型、字符型和指针等，以满足不同类型数据的存储和处理需求。
3. 运算符：C语言支持丰富的运算符，包括算术运算符、关系运算符、逻辑运算符和位运算符等，用于实现各种算法和逻辑操作。
4. 控制结构：C语言提供了多种控制结构，包括顺序结构、选择结构和循环结构等，使得程序可以根据不同条件执行不同的操作。
5. 函数：C语言中的函数可以独立编写和调用，用于封装一个或多个语句，实现特定的功能，并提高代码的重用性和可读性。
二、C语言的实验原理C语言的实验原理包括实验设计、编码、编译和调试等。
1. 实验设计：在进行C语言实验时，首先需要设计实验方案和目标，明确实验要求和预期结果，并合理选择数据结构和算法等。
2. 编码：将实验设计转化为C语言程序，根据实验要求编写相应的代码，并注意代码的格式和规范，提高代码的可读性和可维护性。
3. 编译：使用编译器将C语言程序转换为机器可执行的代码，生成可执行文件。
编译过程中会对程序进行词法分析、语法分析和语义分析等操作。
4. 调试：进行程序调试是C语言实验中的重要步骤，通过在代码中插入调试语句、使用调试工具等方法，对程序进行错误排查和逻辑验证，以确保程序的正确性。
总结：C语言实验原理是指在C语言编程中所使用的原理和方法。
熟练掌握C语言的基本原理，合理设计实验方案，编写规范的代码，进行正确的编译和调试，可以提高程序开发的效率和质量。
程序设计的语言原理是什么
程序设计的语言原理是什么程序设计的语言原理是一种用于编写计算机程序的规范、语法和语义规则的体系。
它定义了程序员如何使用特定的语言来描述计算机任务及操作过程。
程序设计语言的原理涉及到计算机科学和语言学等多个领域，包括编译器、解释器、语言运行环境等。
程序设计语言的原理不仅仅是一套编写程序的规则，更是一种表达和交流计算机任务的工具。
它的设计目标是使得程序员可以更加方便、高效地编写、调试和维护程序，同时使程序更具可读性和可移植性。
程序设计语言的原理主要包括以下几个方面：1. 语法规则：程序设计语言的语法规则定义了如何书写程序的语句、表达式和结构。
它规定了程序员可以使用的关键字、运算符、数据类型等，并且定义了这些元素如何组合成有效的程序。
语法规则尽量设计得简洁、易读，以方便程序员理解和书写程序。
2. 语义规则：语法规则只规定了程序的结构，而语义规则则进一步定义了程序元素的含义和行为。
语义规则通常包括类型检查、运算规则、作用域和生命周期等方面。
它保证了程序在执行过程中的正确性和一致性，避免了一些常见的错误和不确定性。
3. 数据结构和算法：程序设计语言的原理还涉及到数据结构和算法的设计。
数据结构定义了程序中存储和操作数据的方式，而算法则描述了解决问题的步骤和过程。
良好的数据结构和算法设计可以提高程序的效率和可维护性，减少资源消耗和开发成本。
4. 编译和解释：程序设计语言的原理还包括编译器和解释器的设计与实现。
编译器将程序源代码转换为机器代码，而解释器则逐行解释执行源代码。
编译器和解释器都需要根据语言规范将程序映射到机器指令，同时进行一系列的语法和语义检查，以保证程序的正确性和安全性。
5. 语言工具和库：程序设计语言的原理也与编程工具和库密切相关。
编程工具如集成开发环境（IDE）、调试器等可以提供开发、测试和调试程序的功能，而库（Library）提供了一组常用的函数和数据结构，简化了程序员的开发工作。
语言工具和库的设计需要考虑到语言的特点和需求，以提高程序员的生产效率。
程序设计语言
程序设计语⾔定义：程序设计语⾔是计算机能够理解和识别⽤户操作意图的⼀种交互体系，他按照特定规则组织计算机指令，使计算机能够⾃动进⾏各种运算处理。
按照程序设计语⾔规则组织起来的⼀组计算机指令成为计算机程序。
程序设计语⾔也叫编程语⾔。
程序设计语⾔包括3⼤类：机器语⾔、汇编语⾔和⾼级语⾔。
机器语⾔是⼀种⼆进制语⾔，他直接使⽤⼆进制代码表达指令，是计算机硬件可以直接识别和执⾏的程序设计语⾔。
直接使⽤机器语⾔编写程序⼗分繁冗，同时，⼆进制代码编写的程序难以阅读和修改，因此，汇编语⾔诞⽣了，它使⽤助记符与机器语⾔中的指令⼀⼀对应，在计算机发展早期能帮助程序员提⾼编程效率。
由于机器语⾔和汇编语⾔都直接操作计算机硬件并基于此设计，所以它们统称为低级语⾔。
⾼级语⾔与低级语⾔的区别在于，⾼级语⾔是接近⾃然语⾔的⼀种计算机程序设计语⾔，可以更容易地描述计算问题并利⽤计算机解决计算问题。
第⼀个⼴泛应⽤的⾼级语⾔是诞⽣于1972年的C语⾔。
随后40多年来先后诞⽣了600多种程序设计语⾔，但是⼤多数语⾔由于应⽤领域的狭窄退出了历史舞台。
⾄今还经常使⽤的程序设计语⾔包括：C、C++、C#、G0、HTML、Java、JavaScript、PHP、Python、SQL、Verilog等。
⼀般来说，通⽤编程语⾔⽐专⽤于某些领域的编程语⾔⽣命⼒更强。
通⽤编程语⾔：指能够⽤于编写多种⽤途程序的编程语⾔（相对于专⽤编程语⾔）。
例如，Python语⾔是⼀个通⽤编程语⾔，可以⽤于编写各种类型的应⽤，该语⾔的语法中没有专门⽤于特定成语应⽤的语法元素。
HTML语⾔则是⼀个专⽤编程语⾔，他利⽤超链接将⽂本、图像、⾳\视频等资源组织起来形成Web页⾯。
尽管有些编程语⾔不包含针对特定应⽤的程序元素，但由于语⾔所应⽤的领域⽐较狭窄，也被认为是专⽤编程语⾔。
常⽤编程语⾔中，C、C++、C#、Go、Java、Python是通⽤编程语⾔，HTML、（Web页⾯超链接语⾔）、JavaScript（Web浏览器端动态脚本语⾔）、MATLAB（基于矩阵运算的科学计算语⾔）、PHP（Web服务器端动态脚本语⾔）、SQL（数据库操作语⾔）、Verilog（硬件描述语⾔）是专⽤编程语⾔。
程序设计语言编译原理第三版答案
程序设计语言编译原理第三版答案【篇一：西北工业大学版(蒋立源第三版)编译原理课后习题答案】解：源程序是指以某种程序设计语言所编写的程序。
目标程序是指编译程序（或解释程序）将源程序处理加工而得的另一种语言（目标语言）的程序。
翻译程序是将某种语言翻译成另一种语言的程序的统称。
编译程序与解释程序均为翻译程序，但二者工作方法不同。
解释程序的特点是并不先将高级语言程序全部翻译成机器代码，而是每读入一条高级语言程序语句，就用解释程序将其翻译成一段机器指令并执行之，然后再读入下一条语句继续进行解释、执行，如此反复。
即边解释边执行，翻译所得的指令序列并不保存。
编译程序的特点是先将高级语言程序翻译成机器语言程序，将其保存到指定的空间中，在用户需要时再执行之。
即先翻译、后执行。
2解：一般说来，编译程序主要由词法分析程序、语法分析程序、语义分析程序、中间代码生成程序、代码优化程序、目标代码生成程序、信息表管理程序、错误检查处理程序组成。
3解：c语言的关键字有：auto break case char constcontinue default do double else enum extern float for goto if int long register return short signed sizeof static struct switch typedef union unsigned void volatile while。
上述关键字在c语言中均为保留字。
4解：c语言中括号有三种：{}，[]，（）。
其中，{}用于语句括号；[]用于数组；（）用于函数（定义与调用）及表达式运算（改变运算顺序）。
c语言中无end关键字。
逗号在c语言中被视为分隔符和运算符，作为优先级最低的运算符，运算结果为逗号表达式最右侧子表达式的值（如：(a,b,c,d)的值为d）。
5略第二章习题解答1.（1）答：26*26=676（2）答：26*10=260（3）答：{a,b,c,...,z,a0,a1,...,a9,aa,...,az,...,zz,a00,a01,...,zzz},共26+26*36+26*36*36=34658个2.构造产生下列语言的文法（1）{anbn|n≥0}（2）{anbmcp|n,m,p≥0}（3）{an # bn|n≥0}∪{cn # dn|n≥0}解：对应文法为g(s) = ({s,x,y},{a,b,c,d,#}, {s→x,s→y,x→axb|#,y→cyd|# },s)（4）{w#wr# | w?{0,1}*,wr是w的逆序排列}解：g(s) = ({s,w,r},{0,1,#}, {s→w#, w→0w0|1w1|# },s)（5）任何不是以0打头的所有奇整数所组成的集合（6）所有偶数个0和偶数个1所组成的符号串集合解：对应文法为s→0a|1b|e，a→0s|1c b→0c|1s c→1a|0b3.描述语言特点（1）s→10s0s→aaa→baa→a解：本文法构成的语言集为：l(g)={(10)nabma0n|n, m≥0}。
程序设计语言原理第七版课程设计
程序设计语言原理第七版课程设计一、项目背景程序设计语言原理是计算机专业的重要基础课程之一，是学习编程语言的前置知识，对于计算机科学技术的发展起到至关重要的作用。
本次课程设计旨在通过实践学习，使学生更好地理解和掌握程序设计语言原理中的基本概念和技术，提高学生的编程能力和软件开发能力。
二、项目要求本次课程设计要求学生设计并实现一个编程语言的解释器，该编程语言需要至少实现以下功能：1.支持基本的算术运算操作，例如加、减、乘、除等；2.支持变量的定义和赋值；3.支持条件语句和循环语句；4.支持函数的定义和调用；5.支持文件的读写操作；6.支持面向对象的编程方式；7.支持异常处理等基本功能。
三、项目实现1. 项目架构本次课程设计的编程语言解释器可以采用类似编译器的模式进行实现，包括以下组成部分：•词法分析器：将代码中的字符串转换为词法单元，也称为“Token”。
•语法分析器：将Token流转换为语法树，“语法树”是程序在计算机中的一种组织形式。
它是由程序的语法构成的一种树形结构，这个结构中的每个节点都是一个语言构造。
•中间代码生成器：将语法树转换为中间代码，中间代码是一个抽象的、与特定机器无关的程序表示形式，它使得编译器更容易优化程序，因为它是针对更高层次的程序设计提供的。
•执行器：执行中间代码，并将结果输出到屏幕或者文件中。
2. 语言设计本次课程设计采用类C语言的语法结构，在保证实现基本功能的前提下，可在语言设计方面进行适当的创新。
例如，支持面向对象编程的语法结构。
同时，需要注意语法的简洁性和易用性，方便学生快速上手。
3. 代码实现在语言设计的基础上，需要自行设计代码实现方案。
可以使用C、C++、Python 等编程语言进行开发，需保证实现基本功能，并对代码实现进行适当的注释，方便其他人理解代码。
•注意：代码实现需要提交到github中，方便进行版本管理。
4. 文档报告在完成代码实现的基础上，需要编写一份完整的文档报告，主要内容包括：•项目的背景和要求；•项目的实现方案和架构；•语言设计和代码实现的细节和难点；•项目的测试和效果；•存在问题和改进方向；•代码和文档报告的github地址。
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
程序设计语言编译原理第三版第10章
§10.2 局部优化
举例:考察下面的三地址代码程序
（1）Read X
（2）Read Y
B1
（3）R:=X mod Y （4）if R=0 goto (8) B2
（5）X:=Y
（6）Y:=R
B3
（7）goto(3)
（8）write Y B4
（9）halt
B1
B2
B3
B4
§10.2 局部优化
3.流图及其生成
标识符(包括常数)-结点 NODE(A)-描述上述对应关系的函数,其值或者是一个结点的编号,
或者无定义
(2)中间代码的三种形式:A:=B A:=op B A:=B op C 或 A:=B[C]
(3)构造算法: ①开始,DAG为空 ②对基本块中每一条中间代码式,依次执行以下步骤:
§10.2 局部优化
步骤: 1.如果NODE(B)无定义,则构造一标记为B的叶结点并定义
NODE(B)为这个结点 如果当前代码是0型,则记NODE(B)的值为n,转4 如果当前代码是1型,则转2(1) 如果当前代码是2型,则(ⅰ)如果NODE(C)无定义,则构造一标 记
为C的叶结点并定义NODE(C)为这个结点;(ⅱ)转2(2)
(1)T0:=3.14 (2)T1:=2*T0 (3)T2:=R+r (4)A:=T1*T2 (5)B:=A (6)T3:=2*T0 (7)T4:=R+r (8)T5:=T3*T4 (9)T6:=R-r (10)B:=T5*T6
(4)代数变换
§10.2 局部优化
二、基本块的DAG表示及其应用
1.基本块的DAG:
一种结点带有下述标记或附加信息的DAG
(1)图的叶结点以一标识符(变量名)或常数作为标记,表示该 结点代表该变量或常数的值。
基于Scheme的程序语言设计与解释器实现
基于Scheme的程序语言设计与解释器实现Scheme是一种功能强大且优雅的程序设计语言，它具有简洁的语法和强大的表达能力，被广泛应用于教学、研究和实际开发中。
本文将介绍基于Scheme的程序语言设计原理，并探讨如何实现一个简单的Scheme解释器。
Scheme简介Scheme是一种基于Lisp的函数式编程语言，由Guy L. Steele和Gerald Jay Sussman在20世纪70年代开发而成。
它采用简洁的括号表示法和强大的宏系统，被认为是Lisp语言家族中最纯粹的一种。
Scheme具有动态类型、垃圾回收、高阶函数等特性，支持过程式编程、面向对象编程和函数式编程范式。
程序语言设计原理在设计一门程序语言时，需要考虑语法、语义和执行模型等方面。
Scheme采用S表达式（S-expression）作为基本语法单元，所有表达式都可以表示为嵌套的列表形式。
这种简洁而统一的语法使得Scheme具有极强的表达能力，同时也方便解析和处理。
在程序语言设计中，语义是至关重要的。
Scheme采用Lambda演算作为其计算模型，支持匿名函数和闭包等概念。
通过Lambda演算，我们可以清晰地描述程序的行为，并进行形式化推导。
这种纯函数式的计算模型使得Scheme具有简洁而一致的语义。
另外，执行模型也是程序设计中不可或缺的部分。
Scheme采用基于环境模型的解释器来执行程序。
在环境模型中，每个过程都有一个关联的环境，其中包含了该过程执行时所需的变量绑定信息。
通过环境模型，我们可以清晰地理解程序的执行过程，并实现一个简单而高效的解释器。
Scheme解释器实现为了实现一个基于Scheme的解释器，我们需要考虑以下几个关键步骤：词法分析：将输入的源代码转换为词法单元流，即Token序列。
语法分析：将Token序列转换为抽象语法树（Abstract Syntax Tree, AST）。
环境构建：构建解释器执行所需的环境，包括全局环境和局部环境。
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
脚本语言-程序设计语言原理
小规模软件
Declarative Languages
• 走出去：某一个环境下编写的程序要能 在其他环境下执行。
• 请进来：其他环境下编制的程序要能为 我的环境所使用。
走出去
• 平台无关（编程语言） • 放置标示 • 脚本语言 • 服务计算语言 • 本体描述语言
走出去
• 源程序经过编译生成的目标码是与本地 机紧密相关的。表现在：
– 程序可移植：在该语言的某个环境上编制的 程序拿到有该语言实现的另一个环境上可以 照样运行，程序的计算，语义不变。
平台无关
• 已采用增加可移植手段。
– 设预定义环境（包）——Ada； – 分出头文件 - 宏 - 编译文件——C；
平台无关
• 网络计算的兴起使可移植性上升为平台 无关性。
平台无关
Java虚拟机是平台无关性的关键
Java字节 代码
JavaVM for Windows
Window s
JavaVM for Solaris
Solaris
JavaVM for Mac OS
Mac OS
在不同的操作系统上有不同的Java虚拟机，向上有一致 的接口（虚拟机的指令——字节代码），向下针对不同 的操作系统有不同的实现方式。
– 基本类型定义与及其字长相关； – 各机指令集不一，操作效果相当，实现过程
有微小的差别； – 同一语言在相同编译和执行环境下，同一程
序执行速度不一（硬件差异，优化次数）；
平台无关
• 可移植性(portability)-为减少开发费用和 开发时间。
– 程序员可移植：用户会了某种语言到任何能 实现该语言的环境上即可编制程序而不需其 它知识；
– 传送目标代码 只有在相同或相互兼容的平台之间才可以实现。 如在Windows NT/9x组成的局域网中，可以在一台机器上调用 执行其它机器上的应用程序。
高级程序语言的设计及实现-程序设计语言原理
程序设计语言原理
教材： 程序设计语言原理 麦中凡 参考书：
• • •
北航出版社
•
《程序语言原理（第五版）》，Robert W.Sebesta， 机械工业出版社。 《程序设计语言：原理与实践（第二版）》， Kenneth C. Louden，电子工业出版社。 《程序设计语言：设计与实现（第四版）》， Terrence W. Pratt，Marvin V. Zelkowitz，电子工业出 版社。 《程序设计语言：概念和结构（第二版）》，Ravi Sethi，机械工业出版社
第12页
新趋势：脚本语言
近年脚本语言在计算机应用盛行起来，重要实例： • 用于开发Web 服务端的PHP、ASP、JSP 等 • 用于Web 客户端网页嵌入应用的JavaScript 等 • 用于更广泛的应用开发的Perl、Python、Ruby 等 • 其他各种专门用途的脚本语言，如描述图形界面的Tcl/tk 与通用程序设计语言相比，通用脚本语言有如下特点： • 丰富的基础数据结构，灵活的使用方式，支持快速的应用开 发 • 基于解释器的执行，或者解释和编译的结合，可以立即看到 开发的效果 • 通常都没有标准化，随着应用的发展变化和很快地扩充 • 一些语言形成了很好的社团，开发了大量有用的库 脚本语言将如何发展？其发展趋势怎样？
14
2 第15页
续
• 定义：可以编制软件的，机器可识别，可执 行的表示法(或符号)系统
第16页
0.2 为什么研究PL
•人机交互界面永存 过去—现在—未来 •软硬件技术窗口 •发展新语言 •提高软件人员素质 •通向理论的形式方法 •通用语言标准化与规范化
第17页
0.3 语言规范与处理器
• PL语言不是软件
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 编译原理(第三版)第9章
TOP 32
d
31
c
30
v
29
u
28
2
27
11
SP 26 25
返回地址 17
24
d
23
c
22
v(形参)
21
u(形参)
20
2(形参个数)
19
11
18
返回地址
17
11
16
i
15
b(形参)
14 1(形参个数)
13
0
12
返回地址
11
5
10
i
9
c
8
0
7
0
6
返回地址
5
0
4
x
3
a
2
0
1
返回地址
0
0
25
9.5 嵌套过程语言的栈式实现
0
0
过程S中调 用Q时
过程P中 调用S时
23
过程Q中调用R时
TOP
24
d
23
c
22
v(形参)
21
u(形参)
20 2(形参个数)
19
11
18 返回地址
SP
17
11
16
i
15
b(形参)
14 1(形参个数)
13
0
12
返回地址
11
5
10
i
9
c
8
0
7
0
6
返回地址
5
0
4
x
3
a
2
0
1
返回地址
0
0
python语言程序设计基础实验原理
python语言程序设计基础实验原理
Python语言程序设计基础实验旨在通过实验操作，让学生掌
握Python语言的基本语法知识和编程技巧，提高学生解决实
际问题的能力。
具体的实验原理包括：
1. 实验前学习理论知识：在进行实验之前，应该先学习相关的理论知识，包括Python语言基本语法、常见的数据类型、流
程控制语句、函数的定义和调用、Python的模块等。
2. 实验环境准备：搭建Python编程环境，选择适当的开发工具，例如Pycharm、IDLE等。
同时，也需要安装Python的相
应版本，并配置相应的Python环境变量。
3. 实验内容安排：根据教学大纲的要求，设计实验的具体内容，例如输入输出语句、变量赋值、类型转换、条件语句、循环语句、函数的定义和调用等。
4. 实验操作示范：在实验之前，应该对实验流程进行演示，让学生了解实验的整体流程，以及如何进行Python程序设计。
5. 实验结果评估：学生在完成实验后，应该根据实验要求对实验结果进行评估，检查程序是否符合要求，是否能够正确的处理数据。
6. 实验总结与反思：在实验结束后，应该让学生进行总结和反
思，回顾实验的内容和过程，总结经验和教训，提出改进意见和建议。
通过以上的实验原理，可以确保Python语言程序设计基础实验的有效开展，帮助学生提高编程技能，更好地掌握Python 语言的应用。
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
– 便于进行与机器无关的代码优化工作 – 易于移植 – 使编译程序的结构在逻辑上更为简单明确
Compiler
Compiler
源语言 Front End 中间语 Back End 目标语
程序
言程序
言程序
10
程序设计语言与编译
• 常用的中间语言：
找包含它的最小switch、while或for语句方可找到
转向点，否则出错。
(3) 一致性检查
如在相同作用域中标识符只能说明一次、
case语句的标号不能相同、函数调用参数个数要相同
等。
程序设计语言与编译
常见的语义错误
声明和使用相关的语义错误 –标识符没有声明; –重复声明;
如何检查? –每当遇到新声明的标识符,查符号表
– 后缀式，逆波兰表示 – 图表示： DAG、抽象语法树 – 三地址代码
• 三元式 • 四元式 • 间接三元式
11
程序设计语言与编译
四元式形式: (op,ARG1,ARG2,RESULT) op—运算符 ARG1—第一运算量 ARG2—第二运算量 RESULT—结果
程序设计语言与编译 如: A:=-B*(C+D)
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；
16
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
» 如果当前有效的所有标识符中有相同名字的,则 是重复声明错误;
编译原理第3章程序设计语言的语法描述
编译器的基本原理
1 源代码和目标代码
编译器将源代码翻译成目标代码，使计算机能够执行程序。
2 词法分析器的作用
词法分析器将源代码划分为不同的词法单元，为后续的语法分析做准备。
3 语法分析器的作用
语法分析器根据语法规则分析词法单元，生成语法树或语法分析表。
程序设计语言的语法描述
1 语法和语义的区别
语法描述了程序设计语言的结构和规则，而语义描述了程序的含义和行为。
变量声明包括变量类
BNF范式可以描述常
件表达式和其后的语
型和变量名称等信息，
见的程序设计语言的
句块组成，用BNF范
可以用BNF范式定义
语法，如C、Java等。
式可以清晰地描述。
其语法规则。
语法描述的应用
1 编译器如何使用语法描述进行
源代码的分析
2 错误
语法描述也可以用于检测和处理源代码
编译器使用语法描述进行词法分析和语
2 BNF范式的介绍
BNF范式是一种形式化的语法描述方法，常用于定义程序设计语言的语法规则。
3 正则表达式的使用
正则表达式可以描述字符串的模式，用于定义词法单元的规则。
语法描述的具体例子
1 用BNF范式描述常 2 示例1: if语句的语 3 示例2: 变量声明
见的程序设计语
法规则
的语法规则
言语法
if语句的语法规则由条
中的错误，提供有用的错误信息和修复
法分析，依据语法规则分析源代码的结
建议。
法描述
编译原理是指将高级语言程序翻译成机器语言执行的技术，对于学习程序设 计语言和开发编译器都具有重要意义。
什么是编译原理
1 关键技术
编译原理涉及关键技 术，包括词法分析、 语法分析和代码优化 等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第3页
参考教材
程序设计语言原理（第八版），Robert W.Sebesta，机械工业出版社（￥75）
编程语言原理（第十版），￥68.3
2012年 600p 讨论语言构成的设计问题 分析常见语言的设计选择 比较各种备选方案
程序设计语言原理
第1页
程序设计语言原理
一门理论性较强的提高型课程，从更高的层 次来理解各种语言机制，指导对计算机语言的学习 和程序设计 • 分析并理解各类高级程序设计语言范型与理
论模型； • 掌握程序设计语言各主要成分设计中的关键
问题、主要步骤、表示法的基本技能； • 学会分析、选择、调合、折中、设计语言的
第9页
第0章 导 论
什么是程序设计语言(PL) 为什么研究PL 语言规范与处理器 本课程内容与要求
第10页
0.1 什么是程序设计语言（PL）?
人机通信媒体(介)，软件的载体
人工语言 机器识别，方便人使用 形式语言 无二义性 必须可执行
它是计算机科学与计算机工程的交汇点
函数式语言: ML Miranda Haskell
并发性 Dijkstra(196
8) Hoare:CPS(197
8) 分La布m式p计or算t 协作计算1988
第13页
重要性
程序设计语言的研究和开发处于计算机科学技术发展的中心：
计算机理论和方法的研究，许多是由于语言发展的需求 许多理论研究成果体现到程序语言的设计中 实际应用中最本质的需要常反映到程序语言里，推动语言的演化和发展 语言实现的需要是推动计算机体系结构演化的一个重要因素（如RISC） 计算机硬件的能力和特征也对程序语言的发展变化有着重要影响（今天和明天，
第0章 绪论 第1章 程序设计语言发展与分类 第2章 程序设计语言设计概述 第3章 过程式程序设计语言 第4章 面向对象程序设计语言 第5章 函数式程序设计语言 第6章 逻辑式程序设计语言 第7章 并发程序设计语言 第8章 平台无关程序设计语言 第9章 描述性程序设计语言 第10章 指称语义的原理与应用 第11章 代数语义学
特征。
第2页
程序设计语言原理
教材： 程序设计语言原理 麦中凡 北航出版社
参考书：
• 《程序语言原理（第五版）》，Robert W.Sebesta， 机械工业出版社；
• 《程序设计语言：原理与实践（第二版）》，Kenneth C. Louden，电子工业出版社；
• 《程序设计语言：设计与实现（第四版）》，Terrence W. Pratt，Marvin V. Zelkowitz，电子工业出版社；
第7页
参考教材
设计实现类的参考书，以编译为基础 编译程序设计艺术 理论与实践（2009）
偏概念和理论
程序设计语言的形式语义（2003）
以语义为基础，理论很强
编程语言实现模式（2011）
要点案例，虚拟机原理
两周自制脚本语言（2012/日）
实战性进阶指导
第8页
课程内容
计算机科学是在符号学、集合论、离散数学、组 合数学基础上发展的
以符号语言表达的软件还要满足正确性、可靠性、 安全性、可扩充、可移植、方便性
第11页
1900
Giuseppe Peano集合论(1895)
1910 1920 1930 1940
1950 1960 1970
1980 tehead BertrandRussell 符号逻辑
并行性问题） 理解程序设计语言，有助于提高对整个计算机科学技术领域的认识
推动语言演化发展的要素：
实际应用的需要，硬件的发展和变化，人们对于程序设计工作的认识发展，实现技术的开发，
理论研究的成果
第14页
重要性：图灵奖
1966-2010，45届图灵奖，有15届由于与程序设计语言有关的工作而获奖
(1910)
自动数学 POST
不完全理论 , Goedel(1931)
POST系统 递归函数论
可计算理论
C0sh)urch,Rosser(193
T6u) ring(193
信息论
电子学
形式语言理论
Shannon
Chomsky
开关理论
形式语法定义 Backus 和Naur Knuth:词法分析方法
自动化理论 复杂性理论
第6页
参考教材
七周七语言 理解多种编程范型（￥59） Seven Languages in Seven Weeks
A Pragmatic Guide to Learning Programming Languages
Ruby（OO） Io（原型/并发） Prolog（逻辑） Scala（OO+函数） Erlang（函数） Clojure（混搭/并发） Haskell（纯涵）
编译理论
编译的编译 EL/1:可扩展式语法
计算机密码学(1976) Diffie,Hellman
随机算法
公共密钥系统(1978)
Rn ivest,Shamir,Adelma
第12页
1930
1940 1950
POST 系统
递归函数理论 Church,Rosser(193
0s) λ演算 Church(1941)
第4页
参考教材
程序设计语言 概念和结构（第二版）￥45
2002年 460p 贝尔实验室/国外大学教材 以命令式/OO为基础 常规语言的基本问题 与程序语言有关的理论问题
第5页
参考教材
程序设计语言：设计与实现（第四版）￥43
Programming Languages Design and Implementation 2001年 460p 语法语义编译之间的关系 语言机制 多种语言的编程案例
程序正确性和验证(1960s)
可计算理论 Turin6g)(193
1960
引用透明,Strachey 形式语义定义
SECD机,Landin(1964) PL/1的Vienna定义(1967)
1970
1980 1990
指称语义学(1971) Scott,Strachey) Milner:类型理论(1978)