编译技术名词解释

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计算机编译的名词解释

计算机编译的名词解释

计算机编译的名词解释计算机编译是指将人类编写的高级语言程序翻译成计算机能够理解和执行的机器语言的过程。

在计算机科学中,编译器是实现这个过程的关键工具。

本文将对计算机编译的相关名词进行解释,以帮助读者更好地理解这一概念。

一、编译器(Compiler)编译器是一种程序,它将高级语言的源代码转换为目标代码,使计算机能够直接执行。

编译器通常包含以下几个主要的组件:1. 词法分析器(Lexer):也称为扫描器,负责将源代码分解成一个个记号(Token)。

记号是语言中的最小单位,例如关键字、标识符、运算符等。

2. 语法分析器(Parser):语法分析器根据语言的语法规则,将记号组织成一棵由语法构成的语法树(Parse Tree)。

语法树表示了源代码的结构。

3. 语义分析器(Semantic Analyzer):语义分析器对语法树进行检查,以确保源代码的语义正确。

它会检查变量的声明与使用是否匹配、类型转换是否正确等。

4. 目标代码生成器(Code Generator):目标代码生成器将语法树转换为计算机能够执行的目标代码。

目标代码可以是二进制文件、字节码或其他形式的中间表示。

二、解释器(Interpreter)解释器是一种执行高级语言程序的程序。

与编译器不同,解释器不会直接将源代码转换为目标代码,而是逐行解释并执行源代码。

解释器通常包含以下几个主要的组件:1. 词法分析器(Lexer):与编译器的词法分析器相同,将源代码分解成记号。

2. 语法分析器(Parser):解释器的语法分析器根据语言的语法规则,将源代码解析为语法树。

但与编译器不同,解释器不会生成目标代码。

3. 解释器核心(Interpreter Core):解释器核心逐行读取语法树,并实时解释和执行源代码。

它会根据不同的语法规则执行相应的操作。

三、即时编译(Just-in-Time Compilation)即时编译是一种将高级语言程序动态转换为机器代码的技术。

编译技术的发展及应用

编译技术的发展及应用

序 。 9 1年 ,AS A 17 P C L的编译程 序用 自展 技术生 成后 , 其影 响就
越来 越大 。
随着学 习计算 机技 术的深 入 . 更加 认为计 算机 系统 是复杂
基金 项 目: 黄河科技 学 院 自然 科学研 究项 目( YZ 0 0 6 K R2 1 1 ) 作者 简介 : 张亚娟 (9 9 ) 女 , 南漯 河人 , 士 , 河科技 术 学院信 息 工程 学院教 师 , 究 方向 为编译 技术 、 动 Agn 技 术和 数据 管理 : 17一 , 河 硕 黄 研 移 et 冯灵 霞
至今 在各 种语 言编译 程序 的实 现 中还广 为应 用 。其 中 L X是 E
词 法 分 析 器 的 自动 生 成 工 具 , A C是 语 法 分 析 器 的 自动 生 成 Y C
工具 。
另外一 种语 言表示 。从 高级语 言 , 至是运 行于 虚拟平 台 的高 甚 级语 言 , 机器语 言 , 终到 硬件执 行 的物理信 号 , 一层 层 转 到 最 这
转 到对象式 语言 。 22 计 算 机 体 系 结 构 .
随着 编译技 术 的发 展和社 会对 编译程 序需 求的不 断增 长 , 上 世纪 6 O年代 起 . 不断有 人使用 自展技 术来 构造 编译程 序 。 自
展 的 主 要 特 征 是 用 被 编 译 的 语 言 来 书 写 该 语 言 自身 的 编 译 程
1 编译 实现 方式 的发展
编译 程序 是 一个 足够 复杂 的 程序 , 言 功能 的完 善 , 语 硬件 结构 的发展 , 境 的友 好要 求 , 对编 译 程序 提 出了更 高 的要 环 都 求 。因此一个 编译 系统 的构造并 非易事 , 对完全 想用 手工方 法

编译原理与技术

编译原理与技术

编译原理与技术编译原理与技术是计算机科学与技术中的一门重要课程,旨在教授学生如何设计、实现和优化编译器以及相关的编程工具和技术。

本文将介绍编译原理与技术的基本概念、主要任务以及在实际应用中的作用和挑战,并探讨编译原理与技术在不同编程语言和开发环境中的应用。

一、编译原理与技术的基本概念编译原理与技术研究的对象是编译器,而编译器是一种从一种语言(源语言)到另一种语言(目标语言)的程序转换工具。

编译器的主要任务是将源程序转换为等价的目标程序,以便计算机能够执行。

编译原理与技术的基本概念包括词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成、代码优化和代码生成等。

1. 词法分析词法分析是编译器的第一个阶段,它将源程序的字符流转换为有意义的词法单元序列。

词法单元是编程语言中具有独立含义的最小单元,例如关键字、标识符、运算符和常量等。

词法分析器通常通过有限自动机或正则表达式来实现。

2. 语法分析语法分析是编译器的第二个阶段,它通过对词法单元序列的分析来构造语法树。

语法树反映了源程序的语法结构,其中每个节点代表一个语法单元,每个子节点代表一个子表达式。

语法分析器通常使用上下文无关文法和分析方法(如递归下降分析和LR分析)来实现。

3. 语义分析语义分析是编译器的第三个阶段,它对语法树进行静态检查以确定源程序是否符合语义规则。

语义分析器通常处理类型检查、作用域分析和语义动作等任务,以确保生成的中间代码具有准确的语义含义。

4. 中间代码生成中间代码生成是编译器的第四个阶段,它将语法树转换为一种中间表示形式,以便后续的优化和目标代码生成。

中间代码通常是一种抽象的、与机器无关的形式,例如三地址码、虚拟机代码或中间表示IR。

5. 代码优化代码优化是编译器的第五个阶段,它利用各种优化技术来改进中间代码的性能和效率。

常见的代码优化技术包括常量传播、公共子表达式消除、循环优化和内联展开等。

6. 代码生成代码生成是编译器的最后一个阶段,它将优化后的中间代码转换为目标代码。

计算机科学与技术中的名词解释(部分整理)

计算机科学与技术中的名词解释(部分整理)
ห้องสมุดไป่ตู้
27.指令:是一种经过编码的操作命令,它指定需要进行的操作,支配计算机中的信息传递以及主机与输入输出设备之间的信息传递,是构成计算机软件的基本元素。
28.透明:在计算机中,从某个角度看不到的特性称该特性是透明的。
29.位:计算机中的一个二进制数据代码,计算机中数据的最小表示单位。
30.字:数据运算和存储的单位,其位数取决于具体的计算机。
55.原码:带符号数据表示方法之一,一个符号位表示数据的正负,0代表正号,1代表负号,其余的代表数据的绝对值。
56.补码:带符号数据表示方法之一,正数的补码与原码相同,负数的补码是将二进制位按位取反后在最低位上加1.
31.字节:衡量数据量以及存储容量的基本单位。1字节等于8位二进制信息。
32.字长:一个数据字中包含的位数,反应了计算机并行计算的能力。一般为8位、16位、32位或64位。
33.地址:给主存器中不同的存储位置指定的一个二进制编号。
34.存储器:计算机中存储程序和数据的部件,分为内存和外存。
45.操作系统:主要的系统软件,控制其它程序的运行,管理系统资源并且为用户提供操作界面。
46.汇编程序:将汇编语言程序翻译成机器语言程序的计算机软件。
47.汇编语言:采用文字方式(助记符)表示的程序设计语言,其中大部分指令和机器语言中的指令一一对应,但不能被计算机的硬件直接识别。
48.编译程序:将高级语言程序转换成机器语言程序的计算机软件。
19.程序查询I/O方式:启动I/O设备后,CPU程序查询,若未准备好则等待,若条件已具备则执行I/O操作。
20.DMA方式:直接依靠硬件实现主存与外设之间的数据直接传输,传输过程本身不需CPU程序干预制器中的中断机构当字计数器为0时向CPU发出中断请求信号。

编译的名词解释

编译的名词解释

编译的名词解释在计算机科学领域中,编译(compilation)是指将高级编程语言代码转换成机器语言代码的过程。

编译器(compiler)是执行这个转换过程的工具。

1. 什么是编译?编译是一种将高级编程语言(如C、Java等)转化为机器语言(由0和1组成的二进制代码)的过程。

高级编程语言使用人类容易理解的语法和结构,而机器语言则是计算机底层的指令集。

编译器的主要任务是将高级语言的代码转换成计算机能理解和执行的指令。

2. 编译器的作用编译器是一个重要的工具,它负责将高级编程语言的源代码分析、解释并转换成可执行的机器语言。

编译过程一般分为三个步骤:词法分析、语法分析和代码生成。

在词法分析阶段,编译器将程序源代码分解为一个个词法单元,如变量、函数、关键字等。

语法分析阶段会根据语法规则判断代码的正确性,并生成抽象语法树(AST)。

最后一步是代码生成,编译器利用之前生成的AST,将其转化为底层的机器指令。

3. 编译器的优势通过使用编译器,程序开发者可以使用高级编程语言来编写代码,而不需要了解底层的机器语言。

这使得开发变得更加友好和高效。

此外,编译器也可以进行优化,通过重写代码结构和指令顺序来提高程序的执行效率。

优化编译器可以使得程序在运行速度和资源利用方面都得到提升。

4. 编译与解释编译与解释是程序的两种执行方式。

与编译不同,解释是将高级编程语言代码逐行翻译成机器代码并立即执行,而不是事先将整个源代码转换为机器代码再执行。

解释型语言如Python、JavaScript等在执行过程中不需要编译,因此可以实现更加灵活的开发和调试。

5. 编译器的应用领域编译器广泛应用于各种计算机系统和软件开发中。

无论是操作系统、嵌入式系统还是应用程序,编译器都扮演着重要角色。

此外,编译器还被用于开发虚拟机、数据库系统等。

编译技术的发展也推动了计算机科学的进步,使得开发者能够更好地利用硬件资源和提高软件性能。

6. 编译器与即时编译器编译器的一种特殊类型是即时编译器(Just-In-Time Compiler,简称JIT),它将源代码逐行地编译成机器码,在执行时动态地生成和优化。

编译技术原理及其实现方法

编译技术原理及其实现方法

编译技术的分类
前端技术
前端技术是指将源代码转换成中间代码的过程, 包括词法分析、语法分析、语义分析等阶段。
后端技术
后端技术是指将中间代码转换成机器码的过程, 包括优化、代码生成等阶段。
解释器技术
解释器技术是指直接解释执行源代码的技术,不 需要将源代码转换成中间代码或机器码。
02
编译技术原理
词法分析
优化的目标是减少计算开销、减少内 存访问次数、提高指令级并行度等, 以提高程序的运行效率。
目标代码生成
01
目标代码生成是编译过程的最后一步,其任务是将中间代码转 换为特定机器上的目标代码。
02
目标代码是与特定机器相关的低级代码,可以直接被计算机硬
件执行。
目标代码生成器通常会考虑指令选择、寄存器分配、内存访问
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详细描述
语法制导的编译器设计方法将语法分析结果与语义分析、代码生成等过程相结合,实现编译器的整体 设计。它通过将语法规则与语义动作相关联,在语法分析过程中直接生成目标代码或中间代码,简化 了编译器的设计过程,提高了编译器的效率和可靠性。
04
编译技术的应用与挑战
编译技术在软件工程中的应用
代码优化
编译技术可以对源代码进行优化,提高程序的运行效率,减少资 源消耗。
编译技术的作用是将人类可读的源代 码转化为计算机可执行的机器码,实 现程序的自动化运行。
编译技术的历史与发展
编译技术的起源
编译技术的起源可以追溯到20世纪50年代,当时计算机程序 设计刚刚起步,人们需要将手写的程序代码转换成机器码。
编译技术的发展
随着计算机技术的不断发展,编译技术也在不断进步和完善 。现代编译器已经能够处理更复杂的高级语言,并提供了更 多的优化和调试功能。

编译技术复习课

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

名词解释即时编译

名词解释即时编译

名词解释即时编译
即时编译是一种提高程序性能的技术,它涉及在程序执行过程中(在运行期)而不是在执行之前进行编译,是一种在程序运行时将某些代码从解释执行转换为机器代码的编译技术。

通常程序在运行前需要先经过解释器逐行解释执行,这种执行方式相对较慢。

而即时编译通过将解释执行的热点代码动态地编译成机器代码,以提高程序的执行速度。

即时编译器在运行时监控程序的执行情况,根据特定的策略选择热点代码进行编译,热点代码指的是程序中频繁执行的代码块,例如循环、方法调用等。

一旦确定了热点代码,即时编译器会将其转换为高效的机器代码并替换原始的解释执行代码。

这样在后续的执行中就可以直接使用编译后的机器代码,从而大幅提高程序的执行速度。

即时编译器通常会进行一些优化操作,例如内联、去虚拟化、消除不必要的检查和临时变量优化等,以进一步提高代码的执行效率。

即时编译的主要优势在于它结合了解释执行和静态编译的优点,与传统的静态编译相比,即时编译可以根据程序的实际执行情况进行优化,适应不同的硬件环境和程序行为。

与纯解释执行相比,即时编译可以通过生成机器代码来减少解释执行的开销来提升性能。

Java 虚拟机中的即时编译器就被广泛使用,它能够将Java字节码编译成本地机器代码,从而提高Java程序的执行速度。

编译技术-第4章-语法分析(一)

编译技术-第4章-语法分析(一)
基本任务:识别符号串S是否为某语法成分。 两大类分析方法:
自顶向下分析 自底向上分析
自顶向下分析算法的基本思想为:
若Z + S 则 S L(G[Z]) 否则 S L(G[Z])
G[Z]
主要问题: ➢ 左递归问题 ➢ 回溯问题
▪ 主要方法: • 递归子程序法 • LL分析法
自底向上分析算法的基本思想为:
第四章 语法分析
• 语法分析的功能、基本任务 • 自顶向下分析法> • 自底向上分析法>
复习:第一章 概述
编译过程是指将高级语言程序翻译为等价的目标程 序的过程。 习惯上是将编译过程划分为5个基本阶段:
词法分析 语法分析 语义分析、生成中间代码 代码优化 生成目标程序
4.1 语法分析概述
功能:根据文法规则,从源程序单词符号串中识别出语法 成分,并进行语法检查。
若有规则:U∷=x|xy 则可以改写为:U∷=x(y|ε) 注意:不应写成U∷=x(ε|y)
使用提因子法,不仅有助于消除直接左递归,而且有 助于压缩文件的长度,使我们能更有效地分析句子。
规则二
若有文法规则:U∷=x|y|……|z|Uv
其特点是:具有一个直接左递归的右部并位于最后, 这表明该语法类U是由x或y……或z其后随有零个 或多个v组成。
若Z + S
G[Z]
则 S L(G[Z]) 否则 S L(G[Z])
主要问题: ➢ 句柄的识别问题
▪ 主要方法: • 算符优先分析法 • LR分析法
4.2 自顶向下分析
4.2.1 自顶向下分析的一般过程
给定符号串S,若预测是某一语法成分,则可根据该 语法成分的文法,设法为S构造一棵语法树, 若成功,则S最终被识别为某一语法成分,即

编译技术名词解释

编译技术名词解释

基本知识编译程序:就是指这样一种程序,通过它能够将用高级语言编写的源程序转换成与之在逻辑上等价的低级语言形式的目标程序解释程序与编译程序的主要区别是:*编译程序将源程序翻译成目标程序后再执行目标程序*解释程序则是逐条读出源程序中的语句并解释执行,即在解释程序的执行过程中并不产生目标程序。

形式化方法是用一整套带有严格规定的符号体系来描述问题的方法。

文法是程序语言的生成系统自动机是程序语言的识别系统推导的每一步都是对当前句型中的最右非终结符用相应产生式的右部进行替换,这样的推导称为最右推导(规范推导)最右推导的逆过程称为最左归约(规范归约)。

符号串集合的正闭包:设A是符号串的集合,则称A+为符号串集A的正闭包。

具体定义如下:A+=A1∪A2∪A3…符号串集合的(星)闭包:设A是符号串的集合,则称A*为符号串集A的星闭包。

具体定义如下:A*=A0∪A1∪A2∪A3…二义性文法:文法G[S]的一个句子如果存在两棵不同的语法树,或者能找到两种不同的最左推导(或最右推导),则称这个文法是二义性的。

先天二义性文法:对于一个二义性文法G[S],如果能找到一个非二义性文法G'[S],使得L(G')=L(G),则该二义性文法的二义性是可以消除的。

如果找不到这样的G'[S],则二义性文法描述的语言为先天二义性的。

推导的每一步都是对当前句型中的最右非终结符用相应产生式的右部进行替换,这样的推导称为最右推导(规范推导)最右推导的逆过程称为最左归约(规范归约)。

符号串长度:|ab|=2,|ε|=0。

四元式,逆波兰,划分基本块,作流图一个句型的最左直接短语称为该句型的句柄。

语法树的某个结点连同它的所有后代组成了一棵子树。

2型文法:文法G的每一个产生式具有下列形式:A→α其中,A∈VN,α∈V*,则称文法G为2型文法或上下文无关文法。

3型文法:文法G的每个产生式具有下列形式:A→α或A→αB其中,A、B∈VN,α∈VT*,则文法G称为3型文法、正规文法或右线性文法在编译方法中:通常用3型文法(正规文法)来描述高级程序语言的词法部分,然后用有限自动机FA来识别高级语言的单词。

编译技术的过去、现在和将来

编译技术的过去、现在和将来

? future
编译技术未来的发展
编译技术未来的发展方向
多核处理器编程 复杂软件系统的安全性和可靠性
移动领域的编译技术
多核处理器编程
对于异构多核处理器:
①由于不同结构的处理器核的指令集不同,需要生成在不同处 理器核上执行的不同的执行码,因此编译过程更加复杂; ②为了获得高性能,对编译优化技术的要求也更高。 *多核处理器的编译过程 1. 代码划分 2. 分别编译 3. 执行代码的组织
复杂软件的安全性和可靠性
三个挑战:
1. 需要开发相关的工程技术来帮助检测和避免程序缺陷;
2. 安全风险-------开发相关的策略检测程序对外部攻击的 抵御能力; 3. 开发自动的程序验证技术。
移动领域的编程技术
随着智能手机的迅速发展,移动 领域的编译发展显得异常重要。 利用交叉编译技术去跨平台,将 具备更强的竞争优势,未来或将 在几种主流的移动开发技术中脱 颖而出。
动态编译技术
是利用在运行时提供的信息对程序提供更 完全的优化。因此利用动态编译技术可大
大扩大优化范围从而能够产生更有效的代
码。
构造编译程序的方法
主要特征:
自 展 法
用被编译的语言来书写该语言自身 的编译程序。1971年PASCAL的编译程序 用自展技术生成后,其影响就越来越大。
构造编译程序的方法
自 动 生 成 法
典型的自动生成工具 LEX------词法分析器 YACC----语法分析器
构造编译程序的方法
自 编 译 方 式
主要思想:
用目标机的汇编语言或机器语言对 源程序的核心部分构造一个小小的编译 程序,再以它为工具构造一个能够编译 更多语言成分的较大病毒方面的应用

浅谈编译技术的过去、现在和将来

浅谈编译技术的过去、现在和将来

浅谈编译技术的过去、现在和将来
编译技术是一门技术,它为软件开发者提供了一种让计算机可以
理解的指令语言,让计算机可以将源程序翻译成机器执行的可执行代码。

这门技术已经走过了漫长的历史,也取得了发展。

过去,编译器普遍采用线性扫描算法,每次读取一行,进行字符
和单词解释,然后执行语义分析和符号表管理,以实现源程序转换成
可执行代码。

编译器也通常采用如上下文自由语言、循环等语法,用
来提高编译效率。

如今,编译器的发展迅速,新的编译器时刻出现,用以提高编译
效率、拓展编程语言功能、优化程序性能等,例如:JIT编译器、LLVM 编译器、虚拟机的解释器、逆向编译等都大大促进了编译技术的发展。

未来,随着计算机和软件技术的不断发展,特别是人工智能技术
的发展,编译技术也将有一个新的飞跃。

更先进、更强大的编译器可
能会出现,它可以大大降低软件开发的成本,提高软件的质量,帮助
开发者解决更复杂的问题。

综上所述,编译技术经历了从传统编译器到现代编译器的进步和
发展,还将继续发展,并在现有技术的基础上进一步发展,不断创新。

未来,随着更多先进技术的出现,编译技术也将发生更大的改变。

计算机系统结构名词解释简答

计算机系统结构名词解释简答

一.名词解释1.计算机体系结构:程序员所看到的计算机的属性,即概念性结构与功能特性。

2.系列机:在一个厂家内生产的具有相同的体系结构,但具有不同组成和实现的一系列不同型号的机器。

3.透明性现象:在计算机技术中,一种本来存在的事物或属性,但从某种角度看似乎不存在,称之为透明性现象。

因而计算机层次结构各个级上都有它的系统结构。

4.流水线技术:把一个重复的过程分解为若干个子过程,每个子过程由专门的功能部门实现。

将多个处理过程在时间上错开,一次通过各功能段,这样,每个子过程就可以与其它子过程并行进行。

5.指令调度:通过改变指令在程序中的位置,将相关指令之间的距离加大到不小于指令执行延迟,将相关指令转化为无关指令。

指令调度是循环展开的技术基础。

6.请求字优先:调块时,从请求字所在的位置读起。

这样,第一个读出的字便是请求字。

将之立即发送给CPU。

二.简答题1.降低Cache失效率答:强制性失效:增加块大小,预取(本身很少)容量失效:增加容量(抖动现象)冲突失效:提高相联度(理想情况:全相联)2.减少失效开销5.4.1 让读失效优先于写1. Cache中的写缓冲器导致对存储器访问的复杂化2. 解决问题的方法(读失效的处理)◆推迟对读失效的处理(缺点:读失效的开销增加,如50%)◆检查写缓冲器中的内容3. 在写回法Cache中,也可采用写缓冲器5.4.2 子块放置技术1. 为减少标识的位数,可采用增加块大小的方法,但这会增加失效开销,故应采用子块放置技术。

2. 子块放置技术:把Cache块进一步划分为更小的块(子块),并给每个子块赋予一位有效位,用于指明该子块中的数据是否有效。

Cache与下一级存储器之间以子块为单位传送数据。

但标识仍以块为单位。

5.4.3 请求字处理技术1. 请求字从下一级存储器调入Cache的块中,只有一个字是立即需要的。

这个字称为请求字。

2. 应尽早把请求字发送给CPU◆尽早重启动:调块时,从块的起始位置开始读起。

编译技术—-SIMPLE语言的语法制导翻译程序的设计

编译技术—-SIMPLE语言的语法制导翻译程序的设计
(字 母 )
9.( 常数) = : ( 整数) l ( 布尔常数) I ( 字符常数 )l < 常数 标 识符 ) l 《 数) 实 10.<整 数 ) = ( 字 ) f ( 常 数 )< 字 ) : 数 整 数
1 3 表达 式的定 义 .
符 号 < > ‘ = )= / 木 乖 /

fu lt o a n d aa ry r bg en i
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2 1 2 2 2 3 2 4
2 5
达 语句 > l
pgm rr oa rd e a f e
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t O 打u e
< 函数调用语句>< l输入语句> < }输出语句> < eun }r tr 语句> < J复合语句>
符>
6< .保留字>: n r a e i bo =ad lar y j gn l o 1{c1 a e Ica b al Ic s h r I cn tn Id ;e s n Jfl e fr f J nu , ne e o sa t o l e Je d a s j o Ji ip t li tg r J n t f0 fo fotu f e d e l ee t eu n ie fte o f r u p t a f a frp a fr tr t h n r r s o re n i l i l o d i e l r t /26 lt ltu 1u t1 a n vi 1 h l w ie /3- 4 m w
1语言 定义 11 字符集 的定义 . 1< .字符集 >= < 母> j< : 字 数字 > j< 单界符 > 2 < 母>: fB .字 :A ……. z b 1 fa f f………. {z 3 < 字> : 1 1… ・ 9 . 数 =0 l I2 . l .

编译技术的发展及应用

编译技术的发展及应用

编译技术的发展及应用一、概述编译技术是计算机科学领域中的一个重要分支,它负责将高级语言代码翻译成机器语言代码,使得计算机可以理解并执行程序。

随着计算机技术的不断发展,编译技术也在不断地演进和完善。

本文将从历史、现状和应用三个方面来探讨编译技术的发展及其应用。

二、历史编译技术的起源可以追溯到20世纪50年代,在那个时候,第一台计算机出现了。

当时,程序员需要手动将程序转换为机器语言,并输入到计算机中运行。

这种方法非常耗时且容易出错,因此人们开始思考如何自动化这个过程。

1957年,IBM公司发布了第一款编译器——FORTRAN(Formula Translation),它是一种高级语言,并能够将其翻译成汇编语言或者机器语言。

FORTRAN的发布标志着编译技术的正式开始。

之后,人们不断改进和完善编译器,使得它们变得更加高效和智能化。

例如,在20世纪80年代,C++语言被提出,并被广泛应用于软件开发领域。

C++语言的出现大大提高了编译器的效率和能力,使得程序员可以更加轻松地编写复杂的程序。

三、现状随着计算机技术的不断发展,编译技术也在不断地演进和完善。

目前,主流的编译器有GCC、Clang、Visual C++等。

这些编译器具有高效、稳定、易用等特点,并且支持多种平台和多种语言。

此外,在人工智能领域,深度学习框架也是一种重要的编译技术。

深度学习框架可以将神经网络模型编译成可执行代码,并在GPU或者TPU上运行,以实现高速的计算和预测。

四、应用1.软件开发编译技术在软件开发中扮演着至关重要的角色。

通过使用编译器,程序员可以将高级语言代码转换为机器语言代码,并在计算机上运行程序。

这样做可以大大提高开发效率,并且减少出错的可能性。

2.人工智能深度学习框架是一种重要的编译技术,在人工智能领域得到了广泛应用。

通过使用深度学习框架,可以将神经网络模型编译成可执行代码,并在GPU或者TPU上运行,以实现高速的计算和预测。

编译原理与技术

编译原理与技术

编译原理与技术
编译原理与技术是一门关于编译器设计和实现的学科,它涉及到计算机科学的许多领域,包括计算机语言、算法、数据结构和计算机硬件等。

编译器是一种将高级语言代码转换为机器代码的自动化程序。

编译原理与技术的目的是让计算机能够理解人类语言,并将其转换为计算机可执行的指令,以实现现代计算机的各种应用。

编译原理与技术包括两个主要阶段:前端和后端。

前端是指将源代码转换为中间代码的过程,它包括词法分析、语法分析、语义分析和中间代码生成等步骤。

后端是指将中间代码转换为可执行代码的过程,它包括优化、代码生成和目标代码生成等步骤。

编译器的设计和实现需要使用多种数据结构和算法,例如有限自动机、语法树、中间代码、汇编代码等。

此外,编译原理与技术还涉及到计算机硬件方面的知识,例如指令集架构和计算机内存管理等。

编译原理与技术的应用非常广泛,例如编译器、解释器、代码优化器、虚拟机等。

它对于计算机科学的研究和发展具有重要的意义,可以帮助人们更好地理解计算机语言和编程的本质,提高计算机程序的性能和可维护性。

编译技术在计算机工程中的应用研究

编译技术在计算机工程中的应用研究

编译技术在计算机工程中的应用研究计算机编程技术是现代信息科技产业的重要组成部分,它在广泛应用于人工智能、机器学习等领域的同时,也成为了计算机工程领域的重要技术之一。

编译技术是计算机编程技术中的一项重要领域,它主要涉及计算机程序的编译、解析、优化、转化等环节,对于提高程序的执行效率和运行效果具有重要的意义。

编译技术是什么?编译技术是将高级程序语言编译成机器语言的过程。

在计算机编程中,程序员使用高级语言编写程序,但是计算机只能理解机器语言(0和1),因此高级语言需要通过编译器将其编译成机器语言。

编译技术包括源代码分析、目标代码生成、代码优化等多个环节,是为了提高程序的执行效率和运行效果而需要进行的一系列操作。

编译技术在计算机工程中的应用1. 提高程序的执行效率在计算机工程领域中,编译技术的主要应用是提高程序的执行效率。

由于计算机只能理解机器语言,因此高级语言需要编译成机器语言才能运行。

通过编译技术进行目标代码生成和代码优化,可以提高编译后的程序执行效率,进行代码优化可以使程序使用更少的内存和更少的CPU资源,从而提高程序的执行效率。

2. 改进计算机内部架构编译技术在计算机工程中的另一个应用是改进计算机内部架构,提高其性能和效率。

编译技术涉及到编译器、解析器、词法分析器等工具的使用,通过这些工具可以将高级语言程序转变为机器语言程序。

同时,编译技术也可以在编译器层面对机器语言进行优化,使其更加符合计算机的硬件架构,从而提高计算机的性能和效率。

3. 开发新应用程序编译技术在计算机工程中的另一个重要应用是开发新应用程序。

通过编译技术,可以将高级语言转化为机器语言,从而实现各种应用程序的开发。

以Android为例,Android应用程序可以使用Java编写,通过编译技术将Java代码编译成Dalvik字节码,再转译为本地机器语言,从而实现应用程序的运行。

总结编译技术在计算机工程领域中扮演着重要的角色,可以提高程序的执行效率,改进计算机内部架构,开发新应用程序等。

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基本知识
编译程序:就是指这样一种程序,通过它能够将用高级语言编写的源程序转换成与之在逻辑上等价的低级语言形式的目标程序
解释程序与编译程序的主要区别是:
*编译程序将源程序翻译成目标程序后再执行目标程序
*解释程序则是逐条读出源程序中的语句并解释执行,即在解释程序的执行过程中并不产生目标程序。

形式化方法是用一整套带有严格规定的符号体系来描述问题的方法。

文法是程序语言的生成系统
自动机是程序语言的识别系统
推导的每一步都是对当前句型中的最右非终结符用相应产生式的右部进行替换,这样的推导称为最右推导(规范推导)
最右推导的逆过程称为最左归约(规范归约)。

符号串集合的正闭包:设A是符号串的集合,
则称A+为符号串集A的正闭包。

具体定义如下:
A+=A1∪A2∪A3…
符号串集合的(星)闭包:设A是符号串的集合,则称A*为符号串集A的星闭包。

具体定义如下:
A*=A0∪A1∪A2∪A3…
二义性文法:文法G[S]的一个句子如果存在两棵不同的语法树,或者能找到两种不同的最左推导(或最右推导),则称这个文法是二义性的。

先天二义性文法:对于一个二义性文法G[S],如果能找到一个非二义性文法G'[S],使得L(G')=L(G),则该二义性文法的二义性是可以消除的。

如果找不到这样的G'[S],则二义性文法描述的语言为先天二义性的。

推导的每一步都是对当前句型中的最右非终结符用相应产生式的右部进行替换,这样的推导称为最右推导(规范推导)
最右推导的逆过程称为最左归约(规范归约)。

符号串长度:|ab|=2,|ε|=0。

四元式,逆波兰,划分基本块,作流图
一个句型的最左直接短语称为该句型的句柄。

语法树的某个结点连同它的所有后代组成了一棵子树。

2型文法:文法G的每一个产生式具有下列形式:
A→α
其中,A∈VN,α∈V*,则称文法G为2型文法或上下文无关文法。

3型文法:
文法G的每个产生式具有下列形式:
A→α或A→αB
其中,A、B∈VN,α∈VT*,则文法G称为3型文法、正规文法或右线性文法
在编译方法中:通常用3型文法(正规文法)来描述高级程序语言的词法部分,然后用有限自动机FA来识别高级语言的单词。

利用2型文法(上下文无关文法)来描述高级语言的语法部分,然后用下推自动机PDA来识别高级语言的各种语法成分
编译程序的结构
源程序
一般来说,整个编译过程可以划分成五个阶段,这五个阶段的任务是:
1.词法分析
任务:将源程序的字符串变换成单词符号流
2.语法分析
任务:是在词法分析的基础上,把单词符号流分解成各类语法单位(语法范畴),通过语法分析可以确定整个输入串是否构成一个语法上正确的“程序”。

遵循的是语言的语法规则(文法规则),用上下文无关文法描述。

3.语义分析和中间代码生成
任务:是对各类不同语法范畴按语言的语义进行初步翻译,
4.代码优化
任务:是对前阶段产生的中间代码进行等价变换或改造,以获得更高效(节省时间和空间)的目标代码。

5.目标代码生成
任务:把中间代码(或经优化处理之后)变换成特定机器上的机器语言程序或汇编语言程序,实现最终的翻译工作。

此阶段工作十分依赖硬件系统
常用的生成编译程序的方法:
1.自编译:用某种高级语言书写自己的编译程序称为自编译。

2.交叉编译:是指用A机器上的编译程序来产生可在B机器上运行的目标代码。

3.自展:首先确定一个非常简单的核心语言L0,然后用机器语言或汇编语言书写出它的编译程序T0;再把语言L0扩充到L1,并用L0编写L1的编译程序T1(即自编译);然后再把语言L1扩充为L2,并用L1编写L2的编译程序T2;…… 这样不断扩展下去,直到完成所要求的编译程序为止。

4.移植:是指A机器上的某种高级语言的编译程序稍加改动后在B机器上运行。

LL(1)分析法和递归下降分析法属于自上而下语法分析方法,
LR分析法是一种自下而上进行规范归约的语法分析方法
语义检查内容
动态语义检查:运行时进行
静态语义检查:编译时完成,例如以下几方面的检查。

(1) 类型检查,如参与运算的操作数其类型应相容。

(2) 控制流检查,用以保证控制语句有合法的转向点。

(3) 使用性标识符是否被声明。

(4) 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等。

符号表中的每一项包括两个部分:
一部分填入名字(标识符);
另一部分是与此名字有关的信息
请写出7种常用的优化措施,并指出哪几种主要用于循环优化
1.删除公共子表达式公共子表达式:计算结果相同的子表达式。

2.复写传播:尽量不引用值不变只传递信息的变量
3.删除无用赋值
4.代码外提(循环优化):把循环中的不变运算提到循环体前
5.强度削弱(循环优化):执行时间长的运算替换为执行时间短的
6.删除归纳变量 (循环优化):变换循环控制条件
7、合并已知量
在各个基本块范围内进行的优化称为局部优化。

对于编译程序所用的符号表来说,它所涉及的基本操作大致可以归纳为五类:
(1) 判断一个给定的名字是否在表中;
(2) 在表中填入新的名字;
(3) 对给定的名字访问它在表中的有关信息;
(4) 对给定的名字填入或更新它在表中的某些信息;
(5) 从表中删去一个或一组无用的项。

符号表的组织方式一般可分为直接方式和间接方式。

直接方式是指在符号表中直接填入源程序中定义的标识符及相关信息
间接方式是指单独设置一个字符串数组来存放所有的标识符,并在符号表的名字栏中设置两项内容:一是指针,用来指向标识符在数组中的起始位置;二是一整数值,用来表示该标识符的长度。

运行时管理分静态存储管理和动态存储管理,
静态存储分配是一种最简单的存储管理。

一般而言,适于静态存储分配的语言必须满足以下条件:
(1) 数组的上下界必须是常数;
(2) 过程调用不允许递归;
(3) 不允许采用动态的数据结构(即在程序运行过程中申请和释放的数据结构)。

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