编译原理4符号表
编译原理：第八章 符号表
合肥工业大学 计算机与信息学院软件所
表 0.1 符号名表 SNT NAME INFORMATION 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
表 0.2 常数表 CT 值 (VALUE) (1) 1 (2) 4
表 0.3 入口名表 ENT NAME INFORMATION (1) INCWAP 二目子程序, 入口四元式:1
ax→
数组下限 数组上限 数组元素的体积 数组本身的体积 当元素为数组时，它指向 数组元素类型 数组的下标类型 该元素数组信息在atab表 中的位置，其他情况为0
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type a=array[1..10, 1..10] of integer;
name kind typ ref
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PL 语言编译程序的符号表
1. 表格的定义 名字表(nametab) 程序体表(btab) 层次显示表(display) 数组信息表(atab) 中间代码表(code)
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1) 名字表(nametab) 名字表nametab：登记程序中出现的各种名 字及其属性
lastpar last psize vsize 0 1
bx→
指向本程序体中最后一个形式参在 本程序体所有局部数据所 指向本程序体中最后一个名字在 本程序体所有形参所需体积、包 nametab 中的位置 需空间大小 nametab 中的位置 括连接数据所占空间
编译原理课程设计符号表
编译原理课程设计符号表一、教学目标本节课的教学目标是使学生掌握编译原理中的符号表概念及其在编译过程中的作用。
通过本节课的学习，学生应能理解符号表的定义、功能和基本操作，掌握如何使用符号表进行变量、函数等标识符的管理。
1.了解符号表的概念及其在编译过程中的作用。
2.掌握符号表的基本操作，包括插入、查找和删除。
3.理解符号表在程序语言中的重要性。
4.能够使用符号表管理程序中的标识符。
5.能够分析程序中的标识符使用情况，并生成相应的符号表。
情感态度价值观目标：1.培养学生对编译原理的兴趣，提高学生对编程语言的理解。
2.培养学生团队协作、自主探究的学习态度。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括符号表的定义、功能、基本操作及其在编译过程中的应用。
具体包括以下几个部分：1.符号表的定义与功能：介绍符号表的概念，解释其在编译过程中的作用，如变量、函数的管理等。
2.符号表的基本操作：讲解符号表的插入、查找和删除等基本操作，并通过实例进行演示。
3.符号表在程序语言中的应用：分析符号表在编程语言中的重要性，举例说明其应用场景。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本节课将采用多种教学方法相结合的方式进行教学，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
1.讲授法：用于讲解符号表的基本概念、原理和操作。
2.讨论法：学生针对符号表的应用场景进行讨论，促进学生思考。
3.案例分析法：通过分析具体编程语言中的符号表实例，使学生更好地理解符号表的作用。
4.实验法：安排学生在实验环节实际操作符号表，巩固所学知识。
四、教学资源本节课所需的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备等。
具体如下：1.教材：选用《编译原理》教材，为学生提供理论知识的学习。
2.参考书：推荐学生阅读《编译原理教程》等参考书，丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料：制作PPT、动画等多媒体资料，帮助学生形象地理解符号表的概念和操作。
4.实验设备：提供计算机等实验设备，让学生在实验环节实际操作符号表。
编译原理第4章 语法分析——自上而下分析
17
例3.4.1 假定有文法G(S): (1) S→xAy (2) A→**|*
分析输入串x*y(记为)。
x*y
S
IP x A y **
18
例3.4.1 假定有文法G(S): (1) S→xAy (2) A→**|*
分析输入串x*y(记为)。
x*y
S
IP x A y **
19
例3.4.1 假定有文法G(S): (1) S→xAy (2) A→**|*
(4.3)
虽没有直接左递归，但S、Q、R都是左递归的
SQcRbcSabc
一个文法消除左递归的条件
丌含以为右部的产生式
丌含回路
PP
30
例 文法G(S): S→Qc|c Q→Rb|b R→Sa|a
(4.3)
虽没有直接左递归，但S、Q、R都是左递归的
SQcRbcSabc
Q
Q
ⅹ
S
R
S→Qc|c Q→Rb|b R→Sa|a
35
例 考虑文法G(S)
S→Qc|c Q→Rb|b R→Sa|a
消除S的直接左递归后： S→abcS | bcS | cS S→abcS | Q→Sab |ab | b R→Sa|a
关于Q和R的觃则已是多余的，化简为：
S→abcS | bcS | cS
S→abcS |
(4.4)
36
注意，由于对非终结符排序的丌同，最 后所得的文法在形式上可能丌一样。但 丌难证明，它们都是等价的。
分析输入串x*y(记为)。
x*y
S
IP
15
例3.4.1 假定有文法G(S): (1) S→xAy (2) A→**|*
分析输入串x*y(记为)。
编译原理符号表的代码实现
编译原理符号表的代码实现//----------------------------符号表---------------------------------------//预定义struct snode;struct stable;//符号表结点struct snode{string text; //符号名称string type; //符号类型union {int ival;double rval;}value; //值------------int offset; //偏移量snode *nextn; //指向下⼀个节点stable *header; //指向下属符号表的表头};//符号表表头struct stable{stable *previous; //指向先前创建的符号表表头snode *firstnode; //指向第⼀个结点stable *ifnoelements;//如果此表为空，则⽤它指向下⼀个表头};//当前表头stable *currtab;//建⽴新表，返回表头指针//参数：当前的节点的表头stable *mktable(stable *previous){stable *newtable =new stable;newtable->previous=previous;newtable->ifnoelements=0;newtable->firstnode=0;if(previous->firstnode==0){previous->ifnoelements=newtable;}else{snode* ininode=previous->firstnode;while(ininode->nextn!=0){ininode=ininode->nextn;}ininode->header=newtable;}currtab=newtable;return newtable;}//在node指向的符号表中为text建⽴⼀个新表项，返回新建⽴的结点//参数：node为当前的节点的表头，text名称，type类型，offset偏移snode *enter(stable *table,string text,string type,int offset,double value){//创建节点snode *newnode = new snode;newnode->text=text;newnode->type=type;newnode->offset=offset;newnode->nextn=0;newnode->header=0;if(type=="int"){newnode->value.ival=value;else if(type=="real"){newnode->value.rval=value;}//判断此表是否⽆元素if(currtab->firstnode==0){currtab->firstnode=newnode;currtab->ifnoelements=0;}else{snode* addnode=currtab->firstnode;while(addnode->nextn!=0){addnode=addnode->nextn;}addnode->nextn=newnode;}return newnode;}//初始化符号表，返回表头节点void inittab(){stable *initable = new stable;initable->firstnode=0;initable->previous=0;initable->ifnoelements=0;currtab=initable;}//查找指针，表⽰结果snode *searchresult;//查找变量，返回指向该变量的指针//查找变量，返回指向该变量的指针snode* search(string name){//检查表是否空bool isempty=true;stable* checktab=currtab;if(checktab->firstnode!=0){isempty=false;}while(checktab->previous!=0){if(checktab->firstnode!=0){isempty=false;}checktab=checktab->previous;}if(checktab->firstnode!=0){isempty=false;}if(isempty){return 0;}snode* lastnode;if(currtab->firstnode==0){//移到⾮空的表头stable* notnullhead=currtab;while(notnullhead->firstnode==0){notnullhead=notnullhead->previous;}snode* tmpnode=notnullhead->firstnode; //移到最后的元素while(tmpnode->nextn!=0)tmpnode=tmpnode->nextn;}lastnode=tmpnode;}else{lastnode=currtab->firstnode;while(lastnode->nextn!=0){lastnode=lastnode->nextn;}}//移到表头stable* fronttab=currtab;while(fronttab->previous!=0){fronttab=fronttab->previous; }snode* nownode=0;while(nownode!=lastnode){while(fronttab->ifnoelements!=0) {fronttab=fronttab->ifnoelements; }nownode=fronttab->firstnode; while(nownode->nextn!=0){if(nownode->text==name){searchresult=nownode;return searchresult;}nownode=nownode->nextn;}if(nownode->text==name){searchresult=nownode;return searchresult;}fronttab=nownode->header; }if(nownode->text==name){searchresult=nownode;return searchresult;}return 0;}//消毁符号表void delNode(){//more codes here......}。
编译原理符号表的应用
编译原理符号表的应用1. 什么是编译原理符号表编译原理中的符号表是一种数据结构，用于记录程序中各个符号的相关信息，包括变量名、函数名、常量等。
在编译过程中，符号表起着重要的作用，可以进行词法分析、语法分析和语义分析等过程中的变量和函数的命名检查、重名检查以及类型检查等功能。
2. 符号表的组织结构符号表可以采用不同的组织结构，最常见的有线性表、散列表和树等。
下面列举了几种常见的符号表组织结构：•线性表：符号表可以通过数组或链表等数据结构来表示。
•散列表：采用散列函数对符号进行映射，能够快速地查找符号。
•树：符号表可以用二叉搜索树、AVL树或红黑树等数据结构来表示，支持快速的查找、插入和删除操作。
3. 符号表在编译过程中的应用符号表在编译过程中扮演着重要的角色，下面介绍了符号表在不同阶段的应用：3.1 词法分析阶段在词法分析阶段，编译器通过符号表来记录程序中出现的各个标识符的信息，包括变量名、函数名和常量等。
符号表可以用来进行标识符的重名检查，以及维护标识符的属性信息，比如变量的类型、作用域和内存地址等。
3.2 语法分析阶段在语法分析阶段，编译器需要判断语法是否正确，并生成语法树。
符号表在此阶段可以用来进行各种类型的语法检查，比如检查函数参数的类型、检查类型转换的合法性等。
符号表还可以用来维护函数的参数表和局部变量表等信息。
3.3 语义分析阶段在语义分析阶段，编译器需要对代码进行语义检查，包括类型检查、作用域检查等。
符号表是进行这些检查的重要依据，通过符号表可以判断变量是否被定义、变量的作用域和类型是否匹配等。
3.4 中间代码生成阶段在中间代码生成阶段，编译器需要将源代码转换成中间代码，符号表可以用来生成中间表示时的参考依据。
符号表可以用来维护中间变量的属性信息，并生成中间代码时进行类型转换的判断。
3.5 代码优化和目标代码生成阶段在代码优化和目标代码生成阶段，符号表可以用来进行变量的寄存器分配和内存分配等操作。
编译原理符号表的作用
编译原理符号表的作用介绍编译原理中的符号表是一个重要的数据结构，用于存储程序中的标识符及其相关信息。
标识符可以是变量、常量、函数名等，在编译过程中需要进行词法和语义分析，符号表提供了一个地方来管理这些标识符，并为编译器的其他模块提供必要的信息。
作用符号表在编译过程中起着关键作用，它具有以下几个主要作用。
1. 标识符的声明符号表记录了程序中所有标识符的声明情况，包括标识符的类型、作用域等信息。
对于变量，符号表可以记录其数据类型和内存地址；对于函数，符号表可以记录其参数列表、返回值类型等。
编译器可以通过符号表查找标识符的声明信息，并根据需要进行语义检查和代码优化。
2. 标识符的引用和解析编译过程中，标识符可能会被多次引用，符号表用于解析标识符的引用。
编译器可以根据符号表中的信息确定标识符的类型、作用域等，从而进行语义检查和类型推导。
如果编译器在符号表中找不到对应的标识符，就会报错或警告，提示可能存在的错误。
3. 作用域管理符号表还可以用于管理标识符的作用域。
在程序中，不同的代码块可能定义了相同名称的标识符，符号表可以通过作用域信息来区分这些标识符。
当编译器遇到一个标识符时，它可以在符号表中查找该标识符的作用域，并根据作用域规则来解析标识符的含义。
4. 错误检测和提示符号表还可以用于错误检测和提示。
编译器可以通过符号表判断标识符是否已经定义或声明，以及是否满足相应的语义规则。
如果标识符在符号表中已经存在多个定义，编译器可以发现这种错误，并给出相应的错误提示信息。
符号表的组织结构为了高效地实现符号表的作用，通常采用哈希表或树形结构来组织符号表。
下面是一些常见的符号表组织结构。
1. 线性表符号表可以使用线性表结构进行组织，例如数组、链表等。
线性表结构简单直观，适用于较小规模的符号表。
但对于大规模的符号表，线性表的查找效率较低。
2. 哈希表哈希表是一种基于键值对存储的数据结构，可以快速地查找和插入数据。
符号表中的标识符可以作为哈希表的键，对应的信息可以作为值进行存储。
c语言符号表
C 语言符号表C 语言符号表是一个重要的编译器数据结构，它用于存储和管理程序中的各种符号。
符号是指程序中的变量、函数、常量、类型等具有标识作用的名称。
符号表的作用是在编译过程中，为符号分配内存地址、类型、作用域等属性，并在需要时查找和修改符号的相关信息。
本文将从以下几个方面简述 C 语言符号表的概念、结构、功能和实现方法：符号表的概念和分类符号表的结构和组织方式符号表的功能和操作符号表的实现方法和技术符号表的概念和分类符号表的概念符号表是一种映射关系，它将程序中的符号名称映射到其对应的属性集合。
属性集合包括了符号的内存地址、数据类型、作用域、存储类别、初始化值等信息。
例如，下面的 C 语言代码片段中，定义了一个全局变量globalA，一个静态变量globalB，一个函数funcA和一个主函数main：/*** 全局变量*/int globalA =2022;/*** 静态变量*/static int globalB =2023;int funcA() {int localFuncAValue =13;return0;}int main(int argc, char*argv[]) {int localMainValue =14;return0;}对于这段代码，编译器会为每个符号创建一个符号表项，并填充其属性。
一个可能的符号表如下：符号名称内存地址数据类型作用域存储类别初始化值globalA1000int全局外部2022globalB1004int全局静态2023funcA2000int()全局外部-main3000int(int, char**)全局外部-localFuncAValue-4(%rbp)int局部（funcA）自动-localMainValue-4(%rbp)int局部（main）自动-可以看到，每个符号表项由一个符号名称和一个属性集合组成。
属性集合可以根据不同的编译器设计而有所差异，但一般都包含了上述几个基本属性。
编译原理符号表
编译原理符号表符号表是编译器中一个非常重要的数据结构，用于存储程序中的标识符（如变量、函数名等）和对应的属性信息（如数据类型、作用域等）。
在编译器的各个阶段，都需要使用符号表来进行词法分析、语法分析、语义分析等操作，因此符号表设计的好坏直接影响到编译器的质量和效率。
一般来讲，符号表可以被看作是一个以标识符为键、以属性信息为值的映射表。
在编译器的词法分析阶段，源代码中的每个标识符都会被扫描并加入符号表中，同时为每个标识符生成一个唯一的“id”（也称为“符号表条目”）作为在后续处理中访问符号表的索引。
在编译器的语法分析和语义分析阶段，编译器会利用符号表进行语法分析和语义检查。
例如，在语法分析阶段，编译器需要判断变量是否被正确声明和使用，因此需要在符号表中查找变量的属性信息；而在语义分析阶段，编译器需要对表达式进行类型检查或者函数调用进行参数匹配，因此也需要在符号表中查找相关的属性信息。
需要注意的是，符号表的实现需要考虑到标识符的作用域、重复定义、名称空间等问题。
一般来说，编译器需要支持不同作用域之间的变量共存和访问，因此需要为不同的作用域维护不同的符号表。
当在一个新作用域中遇到相同的标识符时，编译器应该创建新的符号表条目；而在同一作用域中出现重复定义时，编译器应该抛出错误信息。
同样需要注意的是，符号表的实现也需要考虑到数据结构的效率和空间占用。
一些常用的实现方式包括基于哈希表的实现、基于树的实现（如平衡树、二叉查找树等）等。
在编译器优化阶段，符号表的实现也会影响编译器生成的目标代码的质量和效率。
例如，在常量表达式优化中，编译器使用符号表来维护常量的值和类型信息，从而可以直接进行常量表达式的求值，而不必在运行时才计算。
总的来说，在编译器中，符号表是一个极其重要的数据结构，对于编译器的性能和代码质量有着重要的影响。
因此，在设计和实现编译器时，需要认真考虑符号表的性能和可扩展性，并且根据具体的编程语言特性进行相应的优化。
编译原理符号表的原理及典型实例
05
符号表的设计与实现
符号表的数据结构设计
符号表的数据结构应满足高效、 易扩展和易维护的要求，通常 采用哈希表、二叉树等数据结
构实现。
符号表应包含符号名称、符 号类型、符号属性等信息， 以便在编译过程中快速查找
和识别符号。
符号表还应支持动态添加、删 除和修改等操作，以适应源代
码中符号的变化。
符号表的实现算法
常量名的符号表实例
总结词
常量名符号表实例展示了如何使用符号表来管理程序中的常量。
详细描述
常量名符号表记录了常量的名称、类型和值等信息。通过符号表，编译器能够方 便地查找常量的定义和使用，并进行相应的语义分析和代码生成。在处理常量时 ，符号表有助于编译器优化程序的性能，例如常量折叠和常量传播等。
04
编译原理符号表的原 理及典型实例
目录
• 编译原理符号表概述 • 符号表的原理 • 符号表的典型实例 • 符号表在编译过程中的应用 • 符号表的设计与实现
01
编译原理符号表概述
符号表的概念
符号表是一种用于存储程序中标识符 信息的数据结构，主要用于编译过程 中对标识符进行跟踪和管理。
符号表中的每个条目都包含有关标识 符的信息，如名称、类型、作用域等。
如果符号表中存在该标识符的信息，编译器就可以 使用这些信息来生成相应的代码。
符号表的更新
01
在编译过程中，符号表可能会被更新以反映源代码的变化。
02
当源代码中添加、删除或修改标识符时，符号表中的相关信息
也需要相应地更新。
更新符号表的过程通常涉及到在哈希表中插入、删除或修改相
03
应的条目。
03
符号表的典型实例
典型实例
《编译原理》习题及答案
第一章1、将编译程序分成若干个“遍”是为了。
b．使程序的结构更加清晰2、构造编译程序应掌握。
a．源程序b．目标语言c．编译方法3、变量应当。
c．既持有左值又持有右值4、编译程序绝大多数时间花在上。
d．管理表格5、不可能是目标代码。
d．中间代码6、使用可以定义一个程序的意义。
a．语义规则7、词法分析器的输入是。
b．源程序8、中间代码生成时所遵循的是- 。
c．语义规则9、编译程序是对。
d．高级语言的翻译10、语法分析应遵循。
c．构词规则二、多项选择题1、编译程序各阶段的工作都涉及到。
b．表格管理c．出错处理2、编译程序工作时，通常有阶段。
a．词法分析b．语法分析c．中间代码生成e．目标代码生成三、填空题1、解释程序和编译程序的区别在于是否生成目标程序。
2、编译过程通常可分为5个阶段，分别是词法分析、语法分析中间代码生成、代码优化和目标代码生成。
3、编译程序工作过程中，第一段输入是源程序，最后阶段的输出为标代码生成程序。
4、编译程序是指将源程序程序翻译成目标语言程序的程序。
一、单项选择题1、文法G：S→xSx|y所识别的语言是。
a. xyxb. (xyx)*c. x n yx n(n≥0)d. x*yx*2、文法G描述的语言L(G)是指。
a. L(G)={α|S+⇒α , α∈V T*}b. L(G)={α|S*⇒α, α∈V T*}c. L(G)={α|S*⇒α,α∈(V T∪V N*)}d. L(G)={α|S+⇒α, α∈(V T∪V N*)}3、有限状态自动机能识别。
a. 上下文无关文法b. 上下文有关文法c.正规文法d. 短语文法4、设G为算符优先文法，G的任意终结符对a、b有以下关系成立。
a. 若f(a)>g(b)，则a>bb.若f(a)<g(b)，则a<bc. a~b都不一定成立d. a~b一定成立5、如果文法G是无二义的，则它的任何句子α。
a. 最左推导和最右推导对应的语法树必定相同b. 最左推导和最右推导对应的语法树可能不同c. 最左推导和最右推导必定相同d. 可能存在两个不同的最左推导，但它们对应的语法树相同6、由文法的开始符经0步或多步推导产生的文法符号序列是。
编译原理符号表
编译原理符号表1. 引言编译原理是计算机科学领域中一个重要的研究方向，它研究的是将高级语言程序转化为机器语言的过程。
在编译器中，符号表是一种常用的数据结构，用于存储程序中的各种符号及其相关信息。
本文将深入探讨编译原理符号表的概念、作用、设计方法以及常见的符号表实现方式。
2. 符号表的概念和作用2.1 符号表的定义符号表是编译器中用于存储程序中各种符号信息的数据结构。
它一般由编译器自动生成和维护，用于支持语法分析、语义分析和代码生成等编译过程。
2.2 符号表的作用符号表在编译器的各个阶段都发挥着重要的作用：•语法分析阶段：符号表用于识别和存储各种变量、函数和类型的声明信息，以支持后续的语义分析过程。
•语义分析阶段：符号表用于检查变量和函数的引用是否合法，并记录其类型信息和作用域等属性，以支持类型检查和语义约束的验证。
•代码生成阶段：符号表用于存储中间代码和目标代码中的符号引用和符号定义的映射关系，以支持代码生成和目标代码优化等过程。
3. 符号表的设计方法3.1 符号表的数据结构符号表的数据结构通常由符号表项组成，每个符号表项用于存储一个符号及其相关信息。
常见的符号表项包括符号名称、符号类型、作用域、内存地址等。
3.2 符号表的组织方式符号表的组织方式可以有多种选择，常见的包括线性表、哈希表、树和图等。
选择合适的组织方式可以提高符号表的查询效率和插入删除的性能。
3.3 符号表的查询算法符号表的查询算法是指根据给定的符号名称，在符号表中进行查找并返回对应的符号表项。
常见的查询算法有线性搜索、二分搜索和哈希搜索等，选择合适的查询算法可以提高符号表的查询效率。
4. 常见的符号表实现方式4.1 线性表实现线性表实现是符号表最简单的一种实现方式，它可以使用数组或链表来存储符号表项。
线性表实现的优点是简单易懂，缺点是查询效率较低，随着符号表规模的增大，性能下降明显。
4.2 哈希表实现哈希表实现是一种常用的符号表实现方式，它通过哈希函数将符号名称映射到符号表项存储的位置。
编译原理第四章语法分析-自上而下分析
• 例 4.4
4.4 递归下降分析程序构造
• 递归下降分析器：
这个分析程序由一组递归过程组成的，每个过程对应 文法的一个非终结符。 E→TE’ E’→+TE’| T→FT’ T’→*FT’| F→(E)|i
PROCEDURE E BEGIN T ; E’ END PROCEDURE E’ IF SYM=‘＋’THEN BEGIN ADVANCE ; T ; E’ END
4.2 自上而下分析面临的问题
• 例4.1 假定有文法
(1) SxAy (2)A**|*
对输入串x*y，构造语法树。 • 构造过程：
(1)把S作为根 (2)用S的产生式构造子树 (3)让输入串指示器IP指向输入串的第一个符号。
S x A y x
S
A y x
S
A y
*
*
*
(4)调整输入串指示器IP与叶结点进行匹配。 (5)如果为非终结符，用A的下一个产生式构建子树。 (6)如果匹配成功则结束；否则，回溯到步骤(4)。
• 一个反例：
– 文法：SQc|c；QRb|b；RSa|a虽然不是直接 左递归，但S、Q、R都是左递归。
• 消除左递归算法：
– 算法的思想是：
• • • • 首先构造直接左递归； 再利用一般转换规则，消除直接左递归 化简文法。 下面算法在不含PP，也不含在右部产生式时可以消除 左递归。
• 消除一个文法的左递归算法：
(1) 把文法 G 的所有非终结符按任一种顺利排列成 P1…Pn；按此顺序执行； (2) FOR i:=1 TO n DO
BEGIN FOR j:=1 TO i-1 DO 把形如Pj+1→Pj 的规则改写成 Pj+11|1|…k| 。其中 Pj1|1|…k 是关于 Pj 的 所有规则； 消除关于Pi规则的直接左递归性。 END 化简由（２）所得的文法。即去除那些从开始符号出发永 远无法到达的非终结符的产生规则。
编译原理的名词解释
编译原理的名词解释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语言程序转化为计算机能够执行的机器指令。
编译原理涉及许多专业术语和概念，下面将对其中一些重要的名词进行解释。
词法分析（Lexical Analysis）词法分析是编译过程中的第一个阶段，也被称为扫描器。
它负责将源程序中的字符序列转化为单词(词法单元）的序列。
在词法分析的过程中，会忽略不需要关注的字符，如空格和注释。
语法分析（Syntax Analysis）语法分析是编译过程中的第二个阶段，也被称为解析器。
它负责根据词法分析阶段产生的词法单元序列，构建出一棵语法树。
通过语法分析，可以检查源程序是否符合语法规范，并将程序转化为抽象语法树。
语义分析（Semantic Analysis）语义分析是编译过程中的第三个阶段，它负责对语法树进行语义检查和语义规则的应用。
语义分析可以捕捉到一些错误，在编译过程中对源程序进行修正。
此外，语义分析还对程序中的语义逻辑进行处理，包括类型检查、作用域检查等。
中间代码生成（Intermediate Code Generation）中间代码是一种介于高级语言和目标机器语言之间的中间形式。
中间代码生成是编译过程中的一个重要阶段，它将源程序翻译为一种中间表示形式。
中间代码的生成可以便于程序的优化和后续阶段的处理。
代码优化（Code Optimization）代码优化是编译过程中的一个关键环节，它旨在改进生成的目标代码的效率和质量。
代码优化技术包括常量传播、死代码消除、循环优化等。
通过代码优化，可以提高程序的执行效率和资源利用率，改善程序的性能。
目标代码生成（Code Generation）目标代码生成是编译过程中的最后一个阶段，它将中间代码转化为目标机器的机器指令。
目标代码生成需要考虑目标机器的硬件特性和指令集，将中间代码转化为可以被计算机直接执行的机器指令。
符号表（Symbol Table）符号表是编译器中非常重要的数据结构，用于存储程序中出现的所有标识符的信息。
编译原理符号表
tx 6 （9）
LEV 1
BLOCK
...
tx
0 （6）
LEV
0
BLOCK 主程序
tx是BLOCK旳 实际值参
BLOCK（LEV+1,TX，…） (递归进入分程序)
第1次调用block BLOCK（0，0，…）
• 往表中填入一种新旳名字；
• 对给定名字，访问它旳某些信息；
• 对给定名字，填写或更新它旳某些信息；
• 删除一种或一组无用旳项。
不同种类旳表格所涉及旳操作往往也是不同 旳。上述五个方面只是某些基本旳共同操 作。
符号属性(信息）
几种一般都是需要旳。 1 符号名 2 符号旳类型 3 符号旳存储类别 4 符号旳作用域及可视性 5 符号变量旳存储分配信息 6 符号旳其他属性 （１） 数组内情向量 （２） 统计构造型旳组员信息 （３） 函数及过
分表构造旳组织管理
其基本思想是，每当编译程序扫描到一种 分程序构造开始时，为该分程序建立一 张符号表，在该分程序中定义旳标识符， 都被登录在该符号表中。而当编译程序 扫描到一种分程序旳结束时，编译程序 释放为该分程序所建立旳符号表。这种 符号表旳分表构造与源程序旳分程序层 次构造一一相应
单表构造旳组织管理
编译程序按名字旳不同种属分别使用许多符号 表，如常数表、变量名表、过程名表等等。
SUBROUTINE INCWAP（M，N） 10 K＝M＋1
M＝M＋4 N＝K
RETURN
END
经编译头三阶段后所产生旳主要表格有：符号 名表SNT、常数表CT、入口名表ENT、标号 表LT和四元式表QT
符号名表SNT
• 名字表旳定义 table:array[0..txmax] of record name:alfa; case kind:object of constant:(val:integer); variable:procedur:(level,adr,size: integer);
编译原理第四版课后答案
编译原理第四版课后答案第一章简介1.1 编译原理的定义编译原理是计算机科学中一个重要的领域，它涉及到将高级程序语言转化为机器语言的过程。
编译原理的目标是设计和实现一个能够将源代码转化为机器语言的编译器。
1.2编译器的结构和功能编译器一般包含以下几个部分：词法分析器、语法分析器、语义分析器、中间代码生成器、代码优化器和目标代码生成器。
这些部分协同工作，将源代码转化为可执行的机器语言。
1.3 编译原理的应用编译原理广泛应用于各个领域，如操作系统、数据库、嵌入式系统等。
在这些领域中，编译原理被用于将高级程序语言转化为机器语言，以在计算机上执行。
第二章词法分析2.1 词法分析的基本概念词法分析是编译器中的第一步，它将源代码划分为一个个的词法单元，如标识符、关键字、常量等。
词法分析器通过对源代码进行扫描和解析，生成词法单元的序列。
2.2 正则表达式正则表达式是一种用于描述字符串模式的工具。
在词法分析中，正则表达式常被用于识别和匹配不同的词法单元。
例如，正则表达式[a-z]+可以用来匹配一个或多个小写字母组成的标识符。
2.3 有限自动机有限自动机是一种用于识别和处理正则表达式的工具。
它由状态和转移函数组成，能够根据输入字符的不同改变状态，并最终确定是否接受输入。
有限自动机常被用于实现词法分析器。
第三章语法分析3.1 语法分析的基本概念语法分析是编译器中的第二步，它将词法单元序列转化为一棵语法树。
语法树是一种树形结构，用于表示源代码的语法结构。
语法分析器通过对词法单元序列进行解析和归约，生成语法树。
3.2 上下文无关文法上下文无关文法是用于描述程序语言语法的形式化工具。
它由一个或多个产生式组成，每个产生式包含一个非终结符和一串终结符或非终结符。
上下文无关文法常被用于定义编程语言的语法规则。
3.3 语法分析算法语法分析算法有多种，如递归下降分析、LL(1)分析、LR(1)分析等。
这些算法都是基于上下文无关文法的语法规则进行解析和归约，并生成语法树。
编译原理词法分析器
编译原理词法分析器
编译原理词法分析器是编译器的一个重要组成部分，负责将输入的源代码转换成一系列的词法单元，供后续的语法分析器进行进一步处理。
词法分析器的主要任务是按照预先定义的词法规则，识别出源代码中的各个合法的词法单元，并将其转化为内部表示形式。
在这个过程中，词法分析器需要读取输入字符流，并根据定义的词法规则进行模式匹配和转换。
一个基本的词法分析器通常由以下几个部分组成：
1. 字符扫描器（Scanner）：负责从输入流中读取字符，并进行必要的预处理。
例如，过滤掉注释、空白字符等。
2. 词法规则（Lexical Rules）：是定义词法单元的正则表达式或者有限自动机。
每个词法单元都有一个对应的识别规则。
3. 标记生成器（Token Generator）：根据词法规则和字符扫描器的输出，生成符合内部表示形式的词法单元。
4. 符号表（Symbol Table）：维护着程序中出现的所有标识符的符号表，包括标识符的名称和属性信息。
词法分析器的工作流程如下：
1. 初始化字符扫描器，读取第一个字符。
2. 逐个字符进行扫描和匹配，直到获取了一个完整的词法单元。
3. 根据匹配到的词法规则，生成对应的词法单元。
4. 如果需要记录标识符信息，将其添加到符号表中。
5. 返回步骤2，直到扫描完整个输入代码。
通过词法分析器的工作，我们能够将输入的源代码按照词法规则进行分割，将其转换为一系列的词法单元，为后续的语法分析器提供了处理的基础。
编译原理modification4
勘误表2005-12-251．第20页第12行空串和串ab都不可能。
因此再看串长为4的几种情况：aabb，abab和abba，只有abab 有可能使w1 = ε且w2 = ab或者w1 = ba且w2 = ε。
改成空串和串ab都不可能。
因此再看串长为4的几种情况：aabb，abab和abba，只有abab 有可能，这时w1 = ε且w2 = ab或者w1 = ba且w2 = ε。
2．第27页中间的程序，将最下面的else和end分别和上面的if和begin对齐。
procedure statement;beginif lookahead = 标识符then ――如果下一个记号是标识符if查符号表得知lookahead是过程标识符thencall_statement ――调用过程调用语句的分析过程elseassign_statement ――调用赋值语句的分析过程else. . . ――其它语句end3．第33页第3行根据这样的分析，下面只画M转换能到达的状态。
改成根据这样的分析，图3.8只画M转换能到达的状态。
4．第48页第8行(a) 写出a*- (b + c)的前缀形式（其中-是一元减运算苻）。
改成(a) 写出a*- (b + c)的前缀形式（其中-是一元减运算苻）。
5．第48页第14行(a) 表达式a*- (b + c)的前缀形式是* a - + b c。
改成(a) 表达式a*- (b + c)的前缀形式是* a - + b c。
6．第49页第10行在S → L1 . L2中，M1和L2分处小数点的两侧，改成在S → L1 . L2中，L1和L2分处小数点的两侧，7．第50页倒数第8行分析下面仍然用综合属性来解决这个问题。
改成分析上面仍然用综合属性来解决这个问题。
8．第66页倒数第8行下面用一个例子来说明准确定义语言的重要性和难度。
改成本题是用这样一个例子来说明准确定义语言的重要性和难度。
9．第104页第2行(c) 由于没有提供参数，fact把老ebp（控制链）（main的活动记录中保存的ebp）当成参数时，一定是一个很大的整数，使得活动记录栈溢出。
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符号表
符号表的作用: 用于纪录各种名字的信息, 并提供给编译各阶段使用. 例如: 当语法分析过程中,处理说明语句时,要把说明的名字及属 性登记到符号表中; 当分析执行语句时,要查找符号表,检查名字 是否说明,以及名字的属性值是什么? 当进行中间代码及目标代 码翻译时,要根据符号表中名字的属性值决定翻译为何种目标代 码. 本章介绍如何组织符号表以及符号表的基本操作.
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六 pascal 符号表的组织
pascal 是一种子程序结构的语言,允许嵌套定义子程序,并且 允许同一标识符在不同层次的子程序中代表不同的名字.这就引 出名字的作用域问题,编译时必须保证引用名字的正确性. 例如: program exam;
var i , j , k :integer;
procedure sub1; var i , j :real; begin .......... i ..........; .......... j ..........; .......... k .........; end;
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12Biblioteka f(x)=f(x1)=23 f(y)=24 f(z)=25 当有冲突时采用链表把地址冲突的变量连接起来.
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五 符号表的插入与查找算法
插入算法: (1) 计算 k=f(varname); (2) 把变量名及信息存入 Avail 所指的项; (3) 令Avail 项的指针:=hash[k]; hash[k]:=Avail; Avail:= Avail+1; 查找算法: (1) 计算 k=f(varname); (2) 令 p:=hash[k]; (3) 若 p=null 则无此变量名, 否则 沿着 p 链,用name 查找相同名字的项.
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例如:x,y,z,x1 是程序中说明的变量,编译扫描说明语句时依次把各 变量放入符号表. 假设 哈希函数由各变量名的首字母的位序决定, 则符号表如下: 符号表 hash 表 0 null 1 2 3 4 名字 x y z x1 剩余空间 信息 指针 null
23 24 25
4 2 3
avail
null null 1
begin .......... i ..........; .......... j ..........; .......... k .........; end.
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一个名字只作用于定义他的子程序范围内;编译时,一个子程序 扫描完后,该子程序定义的名字就不会对其它子程序有影响.因此, pascal 符号标组织成下页形式: 符号名表中的每一项包括: ( 符号名,子程序编号,冲突链,信息指针) ( symname,subno, clink ,inflink) 1> 符号表插入 当扫描到说明的变量symi时,采取如下方式填如符号表: (1) 把symi 填如 avail 处; (2) 令 h=f(symi),symtable[avail].clink:=hash[h]; hash[h]:=avail;avail:=avail+1 (3) 把相应信息,子程序编号,名字填入相应位置; 这种方式,使得最内层的名字总是出现在冲突链的首部.
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示例: program exp; var:x,y,z:real; begin read(x,y,z); if x>y then m:=x else m:=y; if z>m then m:=z; end.
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一 符号表的内容
符号表由符号名及相关信息组成. 信息包括 : 符号种属(简单名字,数组名,纪录名,子程序名); 符号类型; 符号地址; 符号长度; 形参标志; 其它信息.
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二 符号表分类
名字有多类,所含信息差异较大,为便于组织与使用,一般把符 号表分为如下几类分别进行管理: 常量表;标号表;变量表;过程名表等.
三 符号表的基本操作
1>查找 2>插入 3>访问 4>修改 5>删除 这些操作在数据结构中已经详细介绍过,这里就不再赘述.
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四 符号表的组织
为了提高查填速度,符号表一般组织成哈希表.这里介绍一种 经过变异后的哈希表,基本结构如下: 名字 信息 指针 哈希映射 1 0 2 3 i avail 剩余空间 N-1 哈希表分成两个部分:映射空间,符号空间. 映射函数 f (key) 的值域为: 0.. N -1. 映射空间中的内容为指针, 指向符号在符号空间的位置.
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子程序名表 s1 s2 pb pe avail
符号名表 symtable s1 的名字 s2 的名字
信息表 活 区
s3
hash 表 0 end
f(symi)
n-1
s3的名字
死 区
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2> 名字的引用 (1) 计算 h:=f(symi),若 hash[h]=Nil, 表示 symi 未说明; (2) 否则,沿冲突链从头至尾(即从内层到外层)逐一比较冲突 链上的符号,返回信息表相应位置. 3> 移入死区 当一个子程序扫描结束,把相应子程序的符号名从活区移入 死区,并从冲突链中删除这些名字.