编译原理 第十三章 编译程序实现的途径.
编译原理 完整编译器 流程代码解析
编译原理实 验 报 告 课程名称 编译原理实验 实验项目名称 编译器 学号 XXXXXXXXXX 班级 XXXXXX 姓名 XXX 专业 计算机 科学与技术 学生所在学院 计算机 科学与技术学院 指导教师 XXX 实验室名称地点 XXXXXX大学 计算机科学与技术学院 一、实验概述 1. 实验名称 【编译器】 2. 实验目的 !理解编译器工作原理 !掌握编译器构造方法 !实现编译器编译 3. 实验类型 【设计】 4. 实验内容 !实现词法分析 !实现语法分析 !实现中间代码转换 !实现目标代码生成 二、实验环境 实验使用的操作系统：Window X P 编程环境：Visual C++ 6.0 三、实验过程 1. 原理分析 高级计算机语言便于人编写，阅读，维护。
低阶机器语言是计算机能直接解读、运行的。
编译器将源程序（Source p rogram）作为输入，翻译产生使用目标语言（Target language）的等价程序。
源代码一般为高级语言 (High-level language)， 如Pascal、C、C++、C#、Java等，而目标语言则是汇编语言或目标机器的目标代码（Object c ode），有时也称作机器代码（Machine c ode）。
编译是从源代码（通常为高级语言）到能直接被计算机或虚拟机执行的目标代码（通常为低级语言或机器语言）的翻译过程。
然而，也存在从低级语言到高级语言的编译器，这类编译器中用来从由高级语言生成的低级语言代码重新生成高级语言代码的又被叫做反编译器。
浅析编译原理中编译工作的基本流程及其实现
浅析编译原理中编译工作的基本流程及其实现【摘要】本文从开始，介绍了编译工作的基本流程及其实现。
首先是，对输入的字符流进行识别和分解，生成词素(token)序列。
接着是，将词素序列转化为语法树，检查语法是否正确。
然后是，对语法树进行语义检查和类型推断。
接下来是，将语法树转换为中间代码表示形式。
紧接着是，对中间代码进行优化，提高程序性能。
最后是，将优化后的中间代码转化为目标机器代码。
文章进行了，总结了编译工作的关键步骤和实现方法，同时对未来的发展进行了。
通过本文，读者可以了解编译工作的基本流程和原理，深入理解编译原理的核心概念。
【关键词】编译原理, 编译工作, 基本流程, 实现, 词法分析, 语法分析, 语义分析, 中间代码生成, 代码优化, 目标代码生成, 总结, 展望1. 引言1.1 编译原理概述编译原理是计算机科学领域的重要分支，它研究的是编译程序的原理和方法。
编译程序是将高级语言程序翻译成目标语言程序的一种重要工具，它在软件开发中起着至关重要的作用。
编译原理涉及到编译器的构建、优化、调试等方面，是软件工程师和计算机科学家必备的基础知识之一。
在编译原理中，编译工作的基本流程可以分为词法分析、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几个阶段。
每个阶段都有其特定的任务和功能，通过这些阶段的协同工作，最终可以将高级语言程序翻译成目标语言程序。
词法分析是将源代码分解成一个个词法单元的过程，通常会生成一个记号流。
语法分析则是将记号流转换成抽象语法树，确定程序的结构和语法是否正确。
语义分析则检查抽象语法树的语义是否合法，进行类型检查等工作。
中间代码生成将抽象语法树转换成机器无关的中间表示形式，为后续的代码优化和目标代码生成做准备。
代码优化是对中间代码进行优化，提升程序的性能和效率。
目标代码生成则是将优化过的中间代码转换成目标计算机的机器代码。
通过以上的几个阶段的工作，编译程序可以将源代码翻译成目标代码，完成整个编译过程。
编译原理与程序编译过程
编译原理与程序编译过程编译原理是计算机科学中一个重要的领域，它研究的是将程序转化为计算机可执行的形式。
程序编译过程则是实现编译原理的具体步骤和方法。
本文将介绍编译原理的基本概念和程序编译过程的主要阶段。
一、编译原理基础知识编译原理是计算机科学中的一个重要分支，它研究的是程序的转化过程。
编译原理主要涉及的概念有词法分析、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。
编译原理的核心目标是将高级语言程序转化为机器语言的可执行文件，以便计算机能够正常运行。
1. 词法分析词法分析是编译过程中的第一个阶段，它将程序的源代码划分为一个个的词法单元。
词法单元可以是关键字、标识符、运算符、常数等，它们是程序中的最小语法单位。
词法分析器会根据事先定义好的语法规则，对程序进行识别和标记。
2. 语法分析语法分析是编译过程中的第二个阶段，它根据词法分析的结果，对程序的语法结构进行分析。
语法分析器会根据事先定义的文法规则，将程序转化为语法树或者抽象语法树。
语法树表示了程序的语法结构，便于后续的语义分析和中间代码生成。
3. 语义分析语义分析是编译过程中的第三个阶段，它对程序的语义进行分析。
语义分析器会根据事先定义的语义规则，对语法树或者抽象语法树进行检查。
语义分析的目标是检测和修复程序中的语义错误，以确保程序在执行过程中的正确性。
4. 中间代码生成中间代码生成是编译过程中的第四个阶段，它将程序转化为中间代码。
中间代码是一种介于源代码和目标代码之间的存在形式，它具有高级语言的抽象特性，同时又具有接近机器语言的可执行性。
中间代码生成的目标是提供一种统一的中间表示形式，便于后续的代码优化和目标代码生成。
5. 代码优化代码优化是编译过程中的一个重要环节，它对中间代码进行分析和优化。
代码优化的目标是改善程序的执行效率和内存利用率，减少程序的执行时间和空间消耗。
常见的代码优化技术包括常量传播、代码替换、循环展开等。
6. 目标代码生成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特定体系结构的机器代码。
计算机基础知识点编译原理代码生成
计算机基础知识点编译原理代码生成编译原理是计算机科学中非常重要的一门学科，它研究的是如何将高级语言编写的程序转化为机器可以执行的指令序列。
在编译过程中，代码生成是其中一个关键的步骤。
本文将介绍编译原理中的代码生成基础知识点。
一、代码生成概述代码生成是编译过程中的最后一个阶段，它的任务是将中间表示形式（如抽象语法树或中间代码）转化为目标机器代码，使得程序可以在计算机上运行。
代码生成的目标是产生高效且正确的机器指令序列，以最大程度地利用计算机的硬件资源。
代码生成的过程可以分为以下几个步骤：1. 寄存器分配：将变量和临时值分配到计算机的寄存器中，以便在指令中进行操作。
2. 指令选择：根据中间表示的特点和目标机器的指令集，选择适当的机器指令来实现所需的操作。
3. 指令调度：对指令进行重新排序，以减少指令相关性和提高执行效率。
4. 内存分配：将变量和临时值存储到内存中，以便在需要时可以进行访问。
5. 代码优化：对生成的机器指令进行优化，以减少执行时的开销和资源占用。
二、寄存器分配在代码生成的过程中，寄存器分配是一个非常重要的环节。
寄存器是计算机中的一种高速存储设备，可以用于存储和执行指令操作。
在生成的机器代码中，寄存器通常用于存储临时值和计算结果。
寄存器分配的目标是将变量和临时值存储到寄存器中，并进行相应的寄存器的分配和释放。
常见的寄存器分配算法有线性扫描分配算法、图着色分配算法等。
寄存器分配算法的选择通常取决于目标机器的寄存器数量和寄存器之间的互斥关系。
三、指令选择指令选择是代码生成的关键一环，它的任务是根据中间表示和目标机器的指令集，选择合适的机器指令来实现所需的操作。
指令选择的准则通常是从操作数和操作符的角度考虑，以及考虑目标代码的执行效率和可读性。
指令选择的过程中，需要考虑目标机器的指令格式、寻址方式、寄存器约束等因素。
对于一些特殊的操作，如函数调用、跳转指令等，还需要考虑目标代码的控制流程和程序执行的正确性。
编译原理考试试题与答案(汇总)
对输入串ab#给出分析过程为：
一、是非题：
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。 ( )
2.一个句型的直接短语是唯一的。 （ ）
3.已经证明文法的二义性是可判定的。 （ ）
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。 （ ）
1．编译程序是对高级语言程序的解释执行。(× )
2．一个有限状态自动机中，有且仅有一个唯一的终态。(×)
3．一个算符优先文法可能不存在算符优先函数与之对应。(√ )
4．语法分析时必须先消除文法中的左递归。(×)
5．LR分析法在自左至右扫描输入串时就能发现错误，但不能准确地指出出错地点。(√)
6．逆波兰表示法表示表达式时无须使用括号。(√ )
2.考虑文法G[S]:
S → (T) | a+S | a
T → T,S | S
消除文法的左递归及提取公共左因子。
解：消除文法G[S]的左递归：
S→(T) | a+S | a
T→ST′
T′→,ST′| ε
提取公共左因子：
S→(T) | aS′
S′→+S | ε
T→ST′
T′→,ST′| ε
3.试为表达式w+(a+b)*(c+d/(e-10)+8)写出相应的逆波兰表示。
8.一个过程相应的DISPLAY表的内容为(现行活动记录地址和所有外层最新活动记录的地址)
10.常用的两种动态存贮分配办法是（栈式）动态分配和（堆式）动态分配。
11.一个名字的属性包括( 类型)和(作用域 )。
12.常用的参数传递方式有(传地址），（传值），（传名）
C语言编译过程详解
C语言编译过程详解C语言是一种高级编程语言，它使用简洁的语法和强大的功能，被广泛应用于各种软件开发领域。
然而，在我们编写C语言代码后，计算机并不能直接理解和执行它们。
相反，我们需要通过编译器将C语言代码转换为机器语言，以便计算机能够正确地运行程序。
这个过程被称为C语言的编译过程，本文将对其进行详细解析。
1. 词法分析在编译过程的第一阶段，编译器将源代码中的字符序列分解为单个的词素（Token）。
词素可以是关键字、标识符、运算符、常量或者其他类型的符号。
编译器会根据事先定义好的语法规则，将源代码按照词素进行划分，并生成词法单元序列。
2. 语法分析词法单元序列被传递给语法分析器，它根据语法规则构建出语法分析树（Syntax Tree）。
语法分析树反映了源代码的层级结构和语法关系。
编译器会检查代码的语法是否合法，并对其进行语义分析。
3. 语义分析在语义分析阶段，编译器会进一步检查代码中的上下文信息，以确保程序的语义正确。
这一阶段会处理变量的声明、类型推断、函数调用等操作，并生成中间代码表示形式。
4. 代码生成在代码生成阶段，编译器将中间代码转换为目标机器代码。
这个过程通常分为多个步骤，包括指令选择、寄存器分配、代码优化等。
最终生成可执行文件或目标文件，以供后续的执行或链接操作使用。
5. 代码优化代码优化是编译过程中的重要环节。
它的目标是通过改进代码的执行效率、减少代码的大小以及提高程序的性能。
常见的代码优化技术包括常量合并、循环展开、代码复用等。
6. 链接在一些大型项目中，源代码可能会分为多个文件进行编写，这就需要通过链接器将这些文件整合成可执行文件。
链接的过程包括地址分配、符号解析、重定位等。
最终生成可以被操作系统加载和执行的可执行文件。
总结：C语言编译过程可以分为词法分析、语法分析、语义分析、代码生成、代码优化和链接等阶段。
编译器会通过对源代码的解析和转换，最终生成可执行文件或目标文件。
编译过程中的代码优化环节能够提升程序的执行效率和性能。
编译原理课后习题答案清华大学出版社第二版
答案：
程序执行到赋值语句 b∶=10 时运行栈的布局示意图为：
第3题
写出题2中当程序编译到r的过程体时的名字表table的内容。
name
kind
level/val
adr
size
答案：
题 2 中当程序编译到 r 的过程体时的名字表 table 的内容为：
条机器代码，予以执行，然后再读入下一条高级语句，翻译为机器代码，再执行，如此反复。
总而言之，是边翻译边执行。
像C，Pascal之类的语言，属于编译型的高级语言。它们的特点是计算机事先对高级语言进行全盘翻译，将其全部变为机器代码，再统一执行，即先翻译，后执行。从速度上看，编译型的高级语言比解释型的高级语言更快。
CAL L A
调用过程，完成填写静态链、动态链、返回地址，给出被调用过程的基地址值，送入基址寄存器 B 中，目标程序的入口地址 A 的值送指令地址对PL/0语言作如下功能扩充时的语法图和EBNF的语法描述。
(1)扩充条件语句的功能使其为：
if〈条件〉then〈语句〉[else〈语句〉]
广义上讲，编译程序和解释程序都属于翻译程序，但它们的翻译方式不同，解释程序是边翻译（解释）边执行，不产生目标代码，输出源程序的运行结果。而编译程序只负责把源程序翻译成目标程序，输出与源程序等价的目标程序，而目标程序的执行任务由操作系统来完成，即只翻译不执行。
第4题
对下列错误信息，请指出可能是编译的哪个阶段（词法分析、语法分析、语义分析、代码生成）报告的。
RA 的用途说明如下：
T： 栈顶寄存器 T 指出了当前栈中最新分配的单元(T 也是数组 S 的下标)。
c语言编译过程详解
C语言编译过程通常分为预处理、编译、汇编和链接四个步骤。
以下是C语言编译过程的详细解释：
1. 预处理：在编译之前，预处理器会对源代码进行预处理。
预处理包括以下步骤：
-删除源代码中的注释
-展开宏定义
-处理文件中的预定义符号
2. 编译：编译器将预处理后的代码转换成中间代码（即汇编语言）。
编译器会对源代码进行词法分析、语法分析和优化，生成目标代码（即汇编语言）。
3. 汇编：汇编器将汇编代码转换成机器指令。
汇编器将汇编指令转换成机器指令，并将它们组合成可执行的程序。
4. 链接：链接器将多个目标文件组合成一个可执行文件或共享库文件。
链接器会解决符号引用问题，并将它们链接到相应的代码段和数据段。
在C语言编译过程中，编译器和链接器通常使用标准库和用户定义的库。
标准库提供了一些常用的函数和数据类型，如printf()和malloc()。
用户定义的库可以包含自定义的函数和数据类型，以便更好地满足应用程序的需求。
总之，C语言编译过程是一个复杂的过程，需要多个步骤和工具的协同工作。
正确的编译过程可以确保生成的可执行程序具有良好的性能和可靠性。
编译器编译程序的实现
当代编译技术必须面相应用需求和目旳 体系构造旳多样化
• 高性能计算（High Performance Computing） – 指令级并行（Instruction Level Parallelism） – 线程级并行（Thread Level Parallelism） – 处理机级并行（Processor Level Parallelism） – 系统级并行（Thread Level Parallelism）
❖＜体现式＞ ::=[＋｜－]＜项＞｛＜加法运算符＞＜ 项＞｝
❖＜项＞ ::= ＜因子＞｛＜乘法运算符＞＜因子＞｝ ❖＜因子＞ ::= ＜标识符＞｜＜无符号整数＞｜‘（’＜
体现式＞‘）’
❖＜加法运算符＞ ::= ＋｜－ ❖＜乘法运算符＞ ::= *｜/ ❖＜关系运算符＞ ::= ＝｜＃｜＜｜＜＝｜＞｜＞＝ ❖＜条件语句＞ ::= IF＜条件＞THEN＜语句＞ ❖＜过程调用语句＞ ::= CALL＜标识符＞ ❖＜当型循环语句＞ ::= WHILE＜条件＞DO＜语句＞ ❖＜读语句＞ ::= READ’（’＜标识符＞｛，＜标识符＞
• 嵌入式计算（Embedded Computing） – 需求多样性（实时、资源限制、功耗、多目的）
• 其他 – 多媒体计算（Multimedia Computing） – 网络计算（Network Computing）
– ……
编译技术主要方向
• 并行编译技术– 面对高性能计算 • 交叉编译技术– 面对嵌入式计算
❖＜语句＞::=＜赋值语句＞｜＜条件语句＞｜＜当型 循环语句＞｜＜过程调用语句＞｜＜读语句＞｜＜写语 句＞｜＜复合语句＞｜＜空＞
❖＜赋值语句＞ ::= ＜标识符＞:=＜体现式＞ ❖＜复合语句＞ ::= BEGIN＜语句＞｛；＜语句＞｝END ❖＜条件＞ ::= ＜体现式＞＜关系运算符＞＜体现式＞
贵州财经大学编译原理复习资料
编译原理学习指导与习题解析第一章：1-1选择、填空题(1)构造一个编译程序的三要素是，，。
答案：源语言、目标语言和编译方法、技术及工具(2)被编译的语言为A语言，编译的最终结果为B语言代码，编写编译程序的语言为C语言。
那么，语言是源语言，语言是宿主语言，语言是目标语言。
答案：A、C、B(3)下面对编译原理的有关概念描述正确的是。
A．目标语言只能是机器语言B．编译程序处理的对象是源语言C．Lex是语法分析自动生成器D．解释程序属于编译程序答案：c(4) 是编译程序的组成部分。
A．词法分析程序B．代码生成程序c．设备管理程序D．语法分析程序答案：C(5)下面对编译程序分为“遍”描述正确的是A．分“遍”可以使编译程序结构清晰B．可以提高程序的执行效率C．可以提高机器的执行效率D．可以增加对内存容量的要求答案：A(6)编译程序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：A、C(7)编译程序的生成方式可以是，，。
A．自编译B．高级程序设计语言编写C．完全自动生成D．汇编语言缩写答案：ABD(8)设有表达式a*b—c，将其中a*b识别为表达式的编译阶段是。
A．词法分析B．语法分析C．语义分析D．代码生成答案：B(9)设一个编译器接收的源语言A，目标语言为B，宿主语言为C，则该编译器的符号表示是。
答案：(10)下面对编译程序分“遍”应考虑的因素描述不正确的是。
A．源语言的特征和约束B．代码优化的因素C．编译程序的功能D．目标代码的选择答案：CI-2判断题(I)解释执行与编译执行的根本区别在于解释程序对源程序没有真正进行翻译。
( )答案：错(2)宿主语言是目标机的目标语言。
( )答案：错(3)具有优化功能的编译器可以组织为一遍扫描的编译器。
( )答案：错(4)编译程序是将用某一种程序设计语言编写的源程序翻译成等价的另一种语言程序(目标程序。
( )答案：错(5)编译程序是应用软件。
《编译原理》考试试题及答案(汇总)
《编译原理》考试试题及答案（汇总）一、是非题（请在括号内，正确的划√，错误的划×）（每个2分，共20分）1．编译程序是对高级语言程序的解释执行。
(× )2．一个有限状态自动机中，有且仅有一个唯一的终态。
(×)3．一个算符优先文法可能不存在算符优先函数与之对应。
(√ )4．语法分析时必须先消除文法中的左递归。
(×)5．LR分析法在自左至右扫描输入串时就能发现错误，但不能准确地指出出错地点。
(√)6．逆波兰表示法表示表达式时无须使用括号。
(√ )7．静态数组的存储空间可以在编译时确定。
(×)8．进行代码优化时应着重考虑循环的代码优化，这对提高目标代码的效率将起更大作用。
(×) 9．两个正规集相等的必要条件是他们对应的正规式等价。
(× )10．一个语义子程序描述了一个文法所对应的翻译工作。
(×)二、选择题(请在前括号内选择最确切的一项作为答案划一个勾，多划按错论)(每个4分，共40分) 1．词法分析器的输出结果是_____。
A．( ) 单词的种别编码B．( ) 单词在符号表中的位置C．( ) 单词的种别编码和自身值D．( ) 单词自身值2．正规式M 1 和M 2 等价是指_____。
A．( ) M1和M2的状态数相等B．( ) M1和M2的有向边条数相等C．( ) M1和M2所识别的语言集相等D．( ) M1和M2状态数和有向边条数相等3．文法G：S→xSx|y所识别的语言是_____。
A．( ) xyx B．( ) (xyx)* C．( ) xnyxn(n≥0) D．( ) x*yx*4．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5．构造编译程序应掌握______。
编译原理简答说课讲解
1、给出算符优先文法的定义，算符优先表是否都存在对应的优先函数？给出优先函数的定义。
设有一不含ε产生式的算符文法G，如果对任意两个终结符对a，b之间至多只有、和h三种关系的一种成立，则称G一个算符优先文法。
算符优先关系表不一定存在对应的优先函数优先函数为文法字汇表中2、考虑文法G[T]：T→T*F|FF→F↑P|PP→（T）|i证明T*P↑（T*F）是该文法的一个句型，并指出直接短语和句柄。
首先构造T*P↑（T*F）的语法树如图所示。
句型T*P↑（T*F）的语法树由图可知，T*P↑（T*F）是文法G[T]的一个句型。
直接短语有两个，即P和T*F；句柄为P。
3、文法G[S]为：S→SdT | TT→T<G | GG→(S) | a试给出句型(SdG)<a的短语、简单(直接)短语、句柄和最左素短语。
句型(SdG)<a的短语：(SdG)<a 、（SdG）、SdG 、G 、a简单(直接)短语：G 、a句柄：G最左素短语：SdG4、目标代码有哪几种形式？生成目标代码时通常应考虑哪几个问题？三种形式：可立刻执行的机器语言代码；汇编语言程序；待装配的机器语言代码模块考虑的问题包括：每一个语法成分的语义；目标代码中需要哪些信息，怎样截取这些信息。
5、符号表的作用是什么？符号表的查找的整理技术有哪几种?作用：登记源程序中出现的各种名字及其信息，以及编译各阶段的进展状况。
主要技术：线性表，对折查找与二叉树，杂凑技术。
1、实现高级语言程序的途径有哪几种？它们之间的区别？计算机执行用于高级语言编写的程序主要有两种途径：解释和编译。
在解释方式下，翻译程序并不对高级语言进行彻底的翻译，而是读入一条语句，就解释其含义并执行，然后再读入下一条语句，再执行。
在编译方式下，翻译程序先对高级语言进行彻底的翻译并生成目标代码，然后再对目标代码进行优化，即对源程序的处理是先翻译后执行。
从速度上看，编译方式下，源程序的执行比解释方式下快，但在解释方式下，有利于程序的调试。
编译原理 第13章编译程序实现的途径
O-O 程序设计已经变成越来越重要的计算模式； 面向对象的程序设计语言支持抽象数据类型和继 承性，即将数据和对数据的操作放在一起，定义 一组具有公共行为属性和数据类型的对象，由类 机制将这组对象给予抽象表示。
语言应用环境 四种应用环境：批处理环境，交互环境，嵌入式系统和编程环 境 l 批处理环境：一个程序输入一组数据文件，处理这些数据， 然后生成一组输出文件。 l 交互环境：程序在执行过程中直接和用户在显示控制台上交 互，不断从键盘或鼠标接受输入，将输出发送到显示器上。 l 嵌入式系统环境： 1. 没有操作系统，没有文件，直接和非标准的 I/O 设备交互； 2. 出错处理非常重要； 3. 常常是实时地操作； 4. 常常是一个分布式系统（并行） 描述并行任务的语言——并行编译系统
l 程序设计实现环境 环境包括 编辑器(editors) 调试器(debuggers) 验证(verifiers) 测试数据(test data generator) 打印 (pretty printers) 语言设计： 1. 帮助独立编译（seperate compilation）和将成分 （component）汇编(assemblly) 2. 可设断点，追踪执行，帮助程序测试和 debugging
第13章
编译程序实现的途径
13．1~13.4 自学 补充： : 程序设计语言的计算模型 l 命令式或过程式语言 l 应用式(Applicative)或函数式 应用式语言:Lisp 和 ML 语法:function n(……function 2(function 1(data))……) 一个个函数应用在数据上的变换，最终得到一个结果。 l 基于规则(rule_based)的和面向对象的(object_oriented) 程序的执行式通过检查使能条件，决定执行一个适当的动 作。 语
编译原理 填空题
1.扫描器的任务是从源程序中识别出一个个___ ____。
2．语法分析最常用的两类方法是自顶向下和___ ______分析法。
3．所谓语法制导翻译方法是____ _________________。
4.源程序执行的途径有和解释途径两类。
5．符号表的作用是和辅助目标代码的生成。
6．词法分析的任务是。
7．素短语是指至少含有一终结符和的短语。
8．LL(1)分析法的文法须满足的条件是无回溯和。
9．DFA和NFA间的区别是后继状态是否唯一和。
10．二义性的解决办法是修改编译算法和。
11．常用的两种动态存贮分配办法是栈式动态分配和__ ___动态分配。
12．从功能上说，程序语言的语句大体可分为执行性语句和__ ____语句两大类。
13．一个上下文无关文法包含四个组成部分是一组终结符号、一组非终结符号、一个开始符号和。
14．产生式是用于定义__ ___的一种书写规则。
15．动态存储分配实现的方式有和堆式分配两种。
16．表达式a*(b+c)/d- (f+e)的逆波兰式表示是。
28．常见的中间语言的形式有三元式、、逆波兰式和树表示。
17．可用属性文法来说明源语言语义。
属性文法由一个和一系列附加在文法上的语义规则构成。
18．词法分析器的另一个名称为。
19．代码优化可以分、全局优化和循环优化三类。
20．文法G[S]：S→aSb∣ε描述的语言L(G[S])是。
21．素短语是指至少含有一终结符和的短语。
22．无环路有向图(DAG)是指。
23．所谓优化是指和减少存储空间。
24．翻译程序分为解释程序、和汇编程序三种。
25．单词的描述工具有、正规式和正规方法。
26．文法G[S]：S→aSa∣cc描述的语言L(G[S])是。
27．算符优先方法每次是对进行归约，规范归约每次是对句柄进行归约。
28．中间代码的产生是随编译中语法分析处理而进行的，所以叫做的中间代码生成。
29．文法G[S]：S→aAb|aBb B→cBd∣ε描述的语言L(G[S])是。
浅析编译原理中编译工作的基本流程及其实现
浅析编译原理中编译工作的基本流程及其实现【摘要】编译原理是研究如何将各种编程语言转换为机器语言的一门科学。
本文主要介绍了编译原理中编译工作的基本流程，以及各个流程在整个编译工作过程中起到的作用，同时本文对编译工作在实际的应用中是如何实现的这一问题进行了探讨。
【关键词】编译技术机器语言詞法分析语法分析一、编译技术的产生最早期的计算机编程是用机器语言编程，这种直接跟计算机硬件进行信息沟通的方式有很大的局限性。
虽然机器语言能够被计算机硬件直接识别并执行，具有灵活速度快的特点，但是机器语言对编程人员的要求门槛太高，它不容易被理解接受，并且记忆困难，极易出错。
编程人员使用机器语言编程往往要花费大量的时间和精力在编写程序上，这大大影响了编程效率。
为了提高程序的编写效率，增强程序的可读性，汇编语言和高级语言随着科技的发展渐渐出现。
汇编语言较为基础，是高级语言形成过程中的中间产物。
高级语言封装性更强，在操作上更加简便，在编写和理解上也有更好的可读性。
高级语言和汇编语言都需要进行加工才能被计算机识别，这就需要一个能将这些指令转化成机器指令的翻译程序——编译器。
因为计算机能够识别的只有二进制代码，如何让计算机识别并执行这些语言呢，这就是编译原理所要研究的问题。
二、编译的基本流程（一）词法分析阶段。
首先是词法分析阶段。
在词法分析阶段中源程序按照从左到右的顺序被依次扫描，扫描过程中源程序的字符流会按照规定好的构词规则被识别成单词符号，这一工作由词法分析程序完成。
此外，在词法分析阶段，词法分析器除了能完成单词符号的识别工作，还能够对程序中的一些信息进行过滤，同时词法分析程序可以将编译时产生的错误信息对应到源程序的具体位置，便于程序修改。
（二）语法分析阶段。
在语法分析阶段，语法分析程序会将词法分析中产生的单词序列划分成各类语法短语，并对源程序的结构进行正确性的判断，检查源程序中是否存在语法错误。
根据语法分析中采用的方法的不同，语法分析在具体实现时又分为好多方法，其中每一种方法都有各自的适用情况和特点。
【编译原理】代码在编译器中的完整处理过程
如上图所示，除了编译器之外，创建一个可执行的目标程序还需要一些其他程序。
1. 一个源程序可能被分割成为多个模块，并存放于独立的文件中，把源文件聚合在一起的任务有时会由一个被称为预处理器(Preprocessor)的程序 独立完成。预处理器还负责把那些称为宏的缩写形式转换为源语言的语句、删除注释等。
综合(synthesis)部分：通常被称为编译器的后端(back end)，它根据中间表示和符号表中的信息来构造用户期待的目标程序。 词法分析器：（也称为扫描器）词法分析是编译过程的基础，任务是扫描源程序，根据语言的词法规则分解和识别出每个单词，并把单词 翻译成相应的机内表示。在识别单词的过程中同时也做词法检查。
目前至少有两种实现方案:
手工编码实现法（相对复杂，且容易出错目前非常流行的GCC、LLVM 等）； 词法分析器的生成器（自动的，可以快速原型、代码量较少，但是控制细节难）
Ⅲ语法分析器
语法分析器的主要任务是对词法分析的输出结果记号流单词序列进行分析，识别合法的语法单元并将其转换输出为下一阶段可以识别的语法树。
2. 然后，将经过预处理的源程序作为输入传递给一个编译器(Compiler)。编译器可能产生生一个汇编语言程序作为其输出，因为汇编语言比较容易 输出和调试。
3. 接着，这个汇编语言程序由称为汇编器(Assembler)的程序进行处理，并生成可重定位的机器代码。 4. 大型程序经常被分成多个部分进行编译，因此，可重定位的机器代码有必要和其他可重定位的目标文件以及库文件连接到一起，形成真正在机
enum type {IF. LPAREN. ID. INLIT,...} struct token { enum type k; char *lexeme; //单词 }; //例如if (x>0)， 我们就可以编程为: token{k= IF, lexeme =0}; token{k= LPAREN. lexeme=0}; token{k = ID, lexeme= “x”};
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第十三章编译程序实现的途径课前索引【课前思考】在第2章我们已经用T型图表示PL/0语言编译程序的功能，用T型图表示一个编译程序的实现功能，容易弄清源语言、目标语言和书写语言3者之间的关系。
本章将介绍基于LALR(1的语法分析程序的生成器YACC和基于有限自动机理论的词法分析程序的生成器LEX。
因此，建议学员学习本章前复习第3章和第7章的内容。
【学习目标】◇掌握编译程序的书写语言与T型图◇学会用编译程序的自展技术实现一个编译程序◇了解什么是编译程序的移植◇弄清什么是交叉编译◇初步学会使用编译程序的构造工具即：基于LALR(1的语法分析程序的生成器YACC和基于有限自动机理论的词法分析程序的生成器LEX构造编译程序的思想和步骤。
【学习指南】本章的学习内容主要是对编译程序构造的几种不同途径，到底采用那种途径，要根据实现的具体环境决定，学员学习时要掌握如何更好地利用已经有的软件资源，能高质量的完成一个编译程序的开发。
【难重点】重点：◇学会用T型图描述实现编译程序的自展技术◇弄清交叉编译与编译程序移植的概念◇理解编译程序的构造工具YACC和LEX的实现原理◇初步学会YACC和LEX的使用方法难点：用T型图描述实现编译程序的自展技术时，往往对多层T型图的结构理解不清，其原因是没有把一个单层T型图看做是一个程序，而这个程序的功能把一种语言翻译成另一种语言。
【知识点】由于一个编译程序的设计与实现，不仅要考虑源语言与目标语言，还要考虑实现该编译程序的书写语言，在60年代初，几乎所有的编译程序都是用机器语言或汇编语言书写，而这种低级语言书写的编译程序多为手工构造，可以加工细致，目标程序的效率高，但开发时间长，可读性差，不易调试，不易移植，可维护性和可扩充性更差，可靠性也不高，可以说是效率极低。
70年代开始逐步有不少编译程序是用高级语言编写，进而又不断推出编译程序的构造工具，这些技术的发展对编译程序的实现带来极大的方便，不仅缩短了开发周期，提高了开发效率，而且大大增加了可靠性、可移植性、可维护性和可扩充性。
本章将介绍编译程序的自展技术、交叉编译、移植和一些编译程序开发工具的应用。
13.1 编译程序的书写语言与T型图一个编译程序涉及到三个方面的语言，即源语言、目标语言和编译程序的书写语言。
为了描述方便通常用T型图来表示这三个方面的语言。
T型图的左上角表示源语言，右上角表示目标语言，底部表示书写语言(实现语言，如图13.1。
图 13.1 编译程序的T型图如果一个编译程序的源语言是X，目标语言是Y，书写语言是Z，我们把该编译程序记作，那么用T型图表示如图13.2。
图 13.2 的T型图设计一个编译程序时必须考虑上述三个方面语言的性质，因为它们对编译程序的结构和具体实现途径都有很大影响，源语言的设计和定义往往影响到编译程序的结构。
目标语言和目标机的性质决定着源语言到目标语言的映射和代码生成的策略，而实现语言的性质和实现环境及开发工具的应用对编译程序的可读性，可移植性和可维护性及可扩充性等有很重要的关系。
如果一个编译程序是用高级语言或编译程序的构造工具开发的，那么它的可读性、可移植性和可维护性等将会大大提高。
而用汇编语言实现，这些性能都会得到相反的结论。
13.2 编译程序的自展技术由于一个编译程序的功能是把某种高级程序设计语言的源程序翻译成目标机的机器语言(或汇编语言，目标机只能执行它自己的机器语言，因此最早的第一个高级程序设计语言的编译程序必须用目标机的汇编语言或机器语言书写，而一个结构较复杂庞大的高级语言的编译程序，若完全用汇编语言或机器语言书写(如上所述会有种种不便之处，但用自展技术则可以很好地解决这个问题。
结合T型图的原则是：①下面的T型图的左右上角两个语言分别与上面左右两个T型图的底部语言相同。
②上面左右两个T型图的左右上角的语言必须分别相同。
自展的思想是先用目标机的汇编语言或机器语言书写源语言的一个子集的编译程序，然后再用这个子集作为书写语言，实现源语言的编译程序，如果把这个过程根据情况分成若干步，像滚雪球一样直到生成预计源语言的编译程序为止，我们把这样的实现方式称为自展技术。
例如，在目标机A上要实现L语言的编译程序，我们可以把L划分成核心部分为L1。
第1步：我们先用A机器的汇编语言或机器语言A书写L1的编译程序，表示为，其T型图如图13.3。
图 13.3 的T型图这就相当于在A机器上已有了一个L1语言的编译程序。
L1已属高级程序设计语言。
第2步：我们可以再用L1书写L语言的编译程序为，其T型图如图13.4所示。
图 13.4 的T型图第3步：由于我们最终要求得到，目前我们已经有了第1步和第2步所得到的两个编译程序，而对来说只不过是L1语言的源程序，所以只要把经过编译即可得到。
我们可用图13.5的双层结合T型图表示。
图 13.5 的双层结合T型图如果我们把L不只分出一个核心L1，而是分出L1,L2，即L2为L1的扩充，那么实现的步骤可以是先由A书写L1得，再由L1书写L2表示为，将L1L2A经过编译得，最后用L2书写L为，再用对进行编译最终得到我们所需要的。
这个过程用三层结合的T型图表示如图13.6。
图 13.6 的三层结合T型图依此类推，L可以分成核心L1,L2,…,L n都为L1的逐步扩充，使得L=L n,其自展的示意图如图13.7所示。
图 13.7 编译程序的自展示意图思考问题①如何用T型图表示一个编译程序的实现？②如何用自展方式在PC机上实现C语言的编译程序？（请用T型图表示）13.3 交叉编译与编译程序的移植在13.2节中我们介绍了编译程序的自展技术，但是一个高级语言往往需要在不同的目标机上实现，这就提出了如何把已在某机器上实现的一个高级语言的编译程序能否移植到另一个目标机上。
如在13.2节中我们用自展技术已经在A机器上实现了L语言的编译程序，现在我们想在B机器上也实现L语言的编译程序，当然毫无疑问用自展技术是可以实现的，问题是我们希望能利用A机器上已有的L语言的编译程序，实现B机器上的编译程序以缩短开发时间。
通常把某个机器(称为宿主机上已有的软件移植到另一台机器(称为目标机上的过程称为移植。
在移植过程中也常会用到交叉编译的技术。
所谓交叉编译是指把一个源语言在宿主机上经过编译产生目标机的汇编语言或机器语言。
交叉编译所产生目标机的汇编语言或机器语言在宿主机上是不能运行，只能在目标机上运行，因此，程序调试比较麻烦。
现在我们利用A机器上已有的L语言的编译程序使其在B机器上也能实现。
第1步：我们用L语言书写L语言的编译程序产生B机器上的汇编语言或机器语言为，其T型图表示为图13.8。
图 13.8 的T型图通常也把这种用某语言自己书写自己的编译程序称做自编译程序。
第2步：把经过编译得到，其T型图如图13.9。
图 13.9 的双层结合T型图这样在A机器上得到一个用A机器语言书写生成B机器目标语言的L语言编译程序，我们把它称为交叉编译程序。
第3步：把在A机器上经过编译得到，其T型图如图13.10所示。
图 13.10 的双层结合T型图经过以上3步我们最终在B机器上实现了L语言的编译程序。
此外还可以用已有的高级语言书写其它高级语言的编译程序，例如在A机器上已有C语言，希望实现PASCAL语言的编译程序。
用图13.11(a,(b,(c表示实现的方法。
图 13.11 实现的T型图组在图13.11中，图(a为已有的编译程序，图(b为需要得到的编译程序，图(c为需要书写的编译程序，只要我们把(c在(a上编译就可得到(b，其结合T型图如图13.12所示。
图 13.12 实现的T型图思考问题：①什么叫做软件移植？②什么叫做交叉编译？13.4 编译程序的构造工具70年代随着诸多种类的高级程序设计语言的出现和软件开发自动化技术的提高，编译程序的构造工具陆续诞生，如70年代Bell实验室推出的LEX、YACC至今甚为流行，在各种语言编译程序的实现中得到广泛应用。
然而，这些早期的工具大都是用于开发编译程序的前端，即词法分析程序和语法分析程序，而对于编译程序的后端，即与目标机有关的代码生成和代码优化部分由于对语义和目标机形式化描述方面所存在的困难，虽有不少生成工具被研制，但还没有广泛应用。
本节只简单介绍一种语法分析程序的自动生成工具即基于LALR(1文法的自底向上分析程序的生成工具YACC和词法分析器的自动生成工具LEX。
13.4.1 基于LALR(1的语法分析程序的生成器YACCYACC(Yet Another Compiler-Compiler是1975年由Johnson开发的一个用于语法分析器的生成器，它接受一个用BNF描述的上下文无关语言的语法规则，且语法满足LALR(1文法的要求。
它将自动生成相应语法的LALR(1分析表，与它的驱动程序和分析栈结合构成一个LALR(1分析器称yyparse。
它与词法分析程序的接口称为yylex。
其词法分析程序不管是手工编写还是自动生成工具构造，只要程序名为yylex即可与YACC配合工作，即由YACC生成的语法分析器需要单词符号(终结符时调用yylex，其单词的属性值和自身值的存放，也有相应约定。
其工作示意图如图13.13所示。
图 13.13 YACC工作示意图在YACC的源程序中，除了BNF描述的语法规则外，还可以包括当这些语法规则被识别出来时需要完成的语义动作，其语义动作可以是一段C程序(或RATFOR程序。
语义动作的内容可以是填写和查找符号表、做语义检查或生成语法树和代码生成等，若动作加在一条规则的末尾，则表明用此规则归约时所做的动作。
动作也可插入在某规则的文法符号之间，这时需注意伪变量的位置关系。
因为LR类分析表只有当归约时才能调语义处理动作，所以YACC对于在语法规则的文法符号之间插入的语义动作自动增加规则和非终结符，使其语义动作都在一条规则的末尾，即归约时做。
对此的详细说明请参见附录C。
此外YACC还可以处理某些二义性文法的规则，我们在第7章中曾介绍过二义性文法在LR分析中的应用，YACC也给出了二义性文法终结符之间的优先关系和结合性的书写规定。
对用户书写的二义性文法规则按其优先级和结合性自动生成相应的分析表，对于用优先级和结合性能解决的冲突，YACC不报告错误。
当所给的条件仍不能解决冲突时才报错。
在第7章中曾介绍过二义性文法在LR分析中的应用，当给出了二义性文法终结符之间的优先关系和结合性的规定后，可能会解决LR项目集中的冲突，用二义性文法的LR分析和同样语言非二义性文法的LR分析相比可提高对输入串分析的速度，例如：表达式的二义性文法的LR分析速度比非二义性文法的LR分析速度要快的多。
13.4.2 词法分析程序的生成器LEXLEX是一个词法分析器(扫描器的自动生成系统。