语义分析与中间代码生成
语义分析与中间代码生成

⑻ F → id
F.node := mkleaf(id, id.entry)
⑼ F → num
F.node := mkleaf(num, num.val)
*
生成dag的语法制导定义
*
7.2 声明语句的翻译
声明语句的作用 为程序中用到的变量或常量名指定类型 类型的作用 类型检查:类型检查的任务是验证程序运行时的行为是否遵守语言的类型的规定,也就是是否符合该语言关于类型的相关规则。 辅助翻译:编译器从名字的类型可以确定该名字在运行时所需要的存储空间。在计算数组引用的地址、加入显式的类型转换、选择正确版本的算术运算符以及其它一些翻译工作时同样需要用到类型信息。 编译的任务 在符号表中记录被说明对象的属性(种别、类型、相对地址、作用域……等) ,为执行做准备
P→MD M→ {offset := 0 }
*
7.2.4 过程内声明语句的翻译
*
enter(x,real,0)
offset=0
offset=8
T.type=real T.width=8
offset=12
T.type=integer T.width=4
enter(i,integer,8)
D→id : T {enter( , T.type, offset ); offset := offset + T.width}
7.2.1 类型表达式
*
*
5.类型构造符record作用于由域名和域类型所形成的表达式也是类型表达式。记录record是一种带有命名域的数据结构,可以用来构成类型表达式。例如,下面是一段Pascal程序段: type row = record address: integer; lexeme: array[1..15] of char end; var table : array [1..10] of row; 该程序段声明了表示下列类型表达式的类型名row: record ((address×integer)×(lexeme×array (1..15, char)))
《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。
将高级语言转换为可执行目标文件的主要过程

将高级语言转换为可执行目标文件的主要过程1.词法分析:首先,编译器会对源代码进行词法分析。
词法分析器将源代码解析为一个个的词法单元,比如变量、常量、关键字、运算符等。
同时,词法分析器还会过滤掉注释和空格等不必要的内容。
2.语法分析:接下来,编译器会根据语法规则对词法单元进行语法分析。
语法分析器会检查词法单元的顺序和结构是否符合编程语言的语法规则。
如果发现错误的语法结构,语法分析器会报告错误,否则将生成一个称为抽象语法树(AST)的数据结构。
3.语义分析:在语义分析阶段,编译器会对抽象语法树进行分析和验证。
语义分析器会检查变量的声明和使用是否合法,确定变量的类型和作用域等。
此外,语义分析器还会检查函数和方法的调用,保证函数的参数和返回值匹配。
如果在语义分析阶段发现错误,编译器会报告相应的错误信息。
4.中间代码生成:在中间代码生成阶段,编译器会将抽象语法树转换为一种中间表示形式,也称为中间代码。
中间代码是一种抽象的计算模型,它不依赖于具体的机器和操作系统,可以被进一步优化和转换。
中间代码的产生有多种形式,如三地址码、四元式、抽象字节码等。
5.代码优化:生成中间代码后,编译器会进行代码优化。
代码优化的目标是提高程序的执行效率和性能,减少程序的执行时间和占用内存等资源。
常见的优化技术包括公共子表达式消除、循环展开、指令调度、内存局部性优化等。
代码优化是编译过程中最复杂和困难的环节之一,它需要考虑多个因素,如程序的运行环境、硬件特性等。
6.目标代码生成:经过代码优化后,编译器会将中间代码转换为目标代码。
目标代码是一种特定机器和操作系统下的可执行代码形式。
目标代码可以是机器语言指令、汇编语言指令或者其他形式。
目标代码生成器会将中间表示形式转换为目标代码,并进行一些必要的补充和调整。
7.目标文件生成:在生成目标代码后,编译器会将目标代码与其他必要的库文件进行链接,生成可执行的目标文件。
目标文件是二进制格式的文件,其中包含了程序的机器指令、数据、符号表等信息。
编译原理中间代码生成

编译原理中间代码生成在编译原理中,中间代码生成是编译器的重要阶段之一、在这个阶段,编译器将源代码转换成一种中间表示形式,这种中间表示形式通常比源代码抽象得多,同时又比目标代码具体得多。
中间代码既能够方便地进行优化,又能够方便地转换成目标代码。
为什么需要中间代码呢?其一,中间代码可以方便地进行编译器优化。
编译器优化是编译器的一个核心功能,它能够对中间代码进行优化,以产生更高效的目标代码。
在中间代码生成阶段,编译器可以根据源代码特性进行一些优化,例如常量折叠、公共子表达式消除、循环不变式移动等。
其二,中间代码可以方便地进行目标代码生成。
中间代码通常比较高级,比目标代码更具有表达力。
通过中间代码,编译器可以将源代码转换成与目标机器无关的形式,然后再根据目标机器的特性进行进一步的优化和转换,最终生成目标代码。
中间代码生成的过程通常可以分为以下几步:1.词法分析和语法分析:首先需要将源代码转换成抽象语法树。
这个过程涉及到词法分析和语法分析两个步骤。
词法分析将源代码划分成一个个的词法单元,例如标识符、关键字、运算符等等。
语法分析将词法单元组成树状结构,形成抽象语法树。
2.语义分析:在语义分析阶段,编译器会对抽象语法树进行静态语义检查,以确保源代码符合语言的语义规定。
同时,还会进行类型检查和类型推导等操作。
3.中间代码生成:在中间代码生成阶段,编译器会将抽象语法树转换成一种中间表示形式,例如三地址码、四元式、特定的中间代码形式等。
这种中间表示形式通常比较高级,能够方便进行编译器的优化和转换。
4.中间代码优化:中间代码生成的结果通常不是最优的,因为生成中间代码时考虑的主要是功能的正确性,并没有考虑性能的问题。
在中间代码生成之后,编译器会对中间代码进行各种优化,以产生更高效的代码。
例如常量折叠、循环优化、死代码删除等等。
5.中间代码转换:在完成了中间代码的优化之后,编译器还可以对中间代码进行进一步的转换。
这个转换的目的是将中间代码转换成更具体、更低级的形式,例如目标机器的汇编代码。
请简要描述编译的各个阶段的功能及输入输出。

请简要描述编译的各个阶段的功能及输入输出。
编译是将高级语言代码转换成机器语言的过程。
它分为多个阶段,每个阶段都有不同的功能和输入输出。
1. 词法分析阶段:输入为源代码,输出为词法单元序列。
该阶段将源代码转换成词法单元序列,每个词法单元代表一个单词或符号。
2. 语法分析阶段:输入为词法单元序列,输出为语法树。
该阶段将词法单元序列转换成语法树,检查语法是否正确。
3. 语义分析阶段:输入为语法树,输出为带有语义信息的语法树。
该阶段对语法树进行语义分析,检查变量和函数是否定义,类型是否匹配等。
4. 中间代码生成阶段:输入为带有语义信息的语法树,输出为中间代码。
该阶段将语法树转换成中间代码,可以是三地址码、虚拟机指令等。
5. 代码优化阶段:输入为中间代码,输出为优化后的中间代码。
该阶段对中间代码进行优化,去除冗余代码,减少执行时间和空间消耗等。
6. 目标代码生成阶段:输入为优化后的中间代码,输出为目标机器代码。
该阶段将中间代码转换成目标机器代码,可以是汇编语言或二进制机器码。
7. 目标代码优化阶段:输入为目标机器代码,输出为优化后的目标机器代码。
该阶段对目标机器代码进行优化,提高执行效率和
减小目标文件大小。
总之,编译的各个阶段都有特定的功能和输入输出,它们共同协作完成将高级语言代码转换成目标机器代码的过程。
编译程序的结构

编译程序的结构一、引言编译程序是将高级语言代码转换为机器语言代码的重要工具,它的结构决定了编译过程的执行顺序和方式。
本文将介绍编译程序的基本结构,主要包括词法分析、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几个关键步骤。
二、词法分析词法分析是编译程序的第一步,它将源代码划分为一个个的词法单元。
这些词法单元可以是关键字、标识符、常量、运算符等。
词法分析器会根据预先定义的词法规则,将源代码中的字符序列转换为词法单元序列。
三、语法分析语法分析是编译程序的第二步,它将词法单元序列转换为语法树。
语法树是一种树状结构,它表示了源代码的语法结构。
语法分析器会根据预先定义的语法规则,对词法单元序列进行分析,并构建相应的语法树。
四、语义分析语义分析是编译程序的第三步,它对语法树进行语义检查和语义分析。
语义检查包括类型检查、作用域检查、语法错误检查等。
语义分析器会根据预先定义的语义规则,对语法树进行分析,并生成相应的语义信息。
五、中间代码生成中间代码生成是编译程序的第四步,它将语法树转换为中间代码。
中间代码是一种介于源代码和目标代码之间的代码表示形式。
它可以是一种抽象的中间语言,也可以是一种类似于汇编语言的形式。
六、代码优化代码优化是编译程序的第五步,它对中间代码进行优化,以提高目标代码的执行效率和质量。
代码优化器会对中间代码进行分析和优化,例如常量折叠、循环优化、代码重排等。
七、目标代码生成目标代码生成是编译程序的最后一步,它将中间代码转换为目标机器语言代码。
目标机器语言代码是与特定硬件平台相关的代码,可以直接在目标机器上执行。
目标代码生成器会根据目标机器的指令集和寻址方式等特性,将中间代码转换为相应的目标代码。
八、总结编译程序的结构决定了编译过程的执行顺序和方式。
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步骤相互配合,完成了将高级语言代码转换为机器语言代码的任务。
每个步骤都有其特定的功能和算法,通过优化和转换,最终生成高效且可执行的目标代码。
编译原理全复习(完整版)

1》编译程序的框架图与功能块:(1)画出编译程序的总体结构,并简述各部分的主要功能:七个部分(2)编译程序的结构分为几个阶段,各阶段的任务是什么?答编译程序总框架(1)词法分析器,又称扫描器,输入源程序,进行词法分析,输出单词符号。
(2)语法分析器,简称分析器,对单词符号串进行语法分析(根据语法规则进行推导或规约),识别出各类语法单位,最终判断输入串是否构成语法上正确的“程序”。
(3)语义分析与中间代码产生器,按照语义规则对语法分析器归约出(或推导出)的语法单位进行语义分析并把它们翻译成一定形式的中间代码。
(4)优化器,对中间代码进行优化处理。
(5)目标代码生成器,把中间代码翻译成目标程序。
(6)表格管理,登记源程序的各类信息,编译各阶段的进展状况。
(7)出错管理,把错误信息报告给用户。
编译程序的结构分为五个阶段:(1)词法分析.任务是:输入源程序,对构成源程序的字符串进行扫描和分解,识别出一个个的单词(亦称单词符号或简称符号),如基本字,标识符,常熟,算符和界符。
(2)。
语法分析,任务是:在词法分析的基础上,根据语言的语法规则,把单词符号串分解成各类语法单位(语法范畴)。
(3)语义分析与中间代码产生。
任务:对语法分析所识别出的各类语法范畴,分析其含义,并进行初步翻译(产生中间代码)。
(4)优化。
任务在于对前段产生的中间代码进行加工变换,以期在最后阶段能产生出更为高效(省时间和空间)的目标代码。
(5)目标代码生成。
任务是:把中间代码(或优化出理之后)变换成特定机械上的低级语言代码。
2》.重要概念:a. 编译程序:是指能够把源语言程序转换成逻辑上等价的目标语言程序的一个程序。
b. 单词符号:是语言的基本组成成分,是人们理解和编写程序的基本要素,是语言中具有独立意义的最基本结构,它一般包括:基本字、标识符、常数、运算符和界符等c. 中间代码:是一种含义明确,便于处理的记号系统,它通常独立于具体的硬件。
datav 编译原理

datav 编译原理Datav编译原理编译原理是计算机科学中的重要课程,它研究的是将高级程序语言转换为机器语言的过程。
在计算机科学领域,编译器是一个非常重要的工具,它可以将程序源代码转换为可执行的机器代码,从而实现程序的运行。
Datav编译原理是一种特定的编译原理,它针对Datav语言进行编译。
Datav是一种用于数据可视化的编程语言,它可以帮助用户快速创建各种类型的图表、仪表盘和报表。
Datav编译原理的目的是将Datav语言转换为可执行的代码,从而实现数据可视化的功能。
在Datav编译原理中,主要涉及到以下几个步骤:语法分析:语法分析是编译器中的一个重要步骤,它将源代码转换为语法树。
在Datav编译原理中,语法分析的任务是将Datav语言的语法结构转换为语法树。
语法树是一个树状结构,它表示了源代码的语法结构。
语义分析:语义分析是编译器中的另一个重要步骤,它对语法树进行分析并进行语义检查。
在Datav编译原理中,语义分析的任务是检查Datav语言中的语义错误,并生成中间代码。
中间代码生成:中间代码是一种介于源代码和目标代码之间的代码表示形式。
在Datav编译原理中,中间代码生成的任务是将Datav 语言转换为中间代码。
中间代码通常是一种抽象的表示形式,它将源代码的语义信息进行了简化。
代码优化:代码优化是编译器中的一个重要步骤,它对中间代码进行优化,以提高程序的性能。
在Datav编译原理中,代码优化的任务是对中间代码进行优化,以减少程序的执行时间和内存占用。
代码生成:代码生成是编译器中的最后一个步骤,它将中间代码转换为目标代码。
在Datav编译原理中,代码生成的任务是将中间代码转换为可执行的机器代码。
总结起来,Datav编译原理是将Datav语言转换为可执行的代码的过程,它包括语法分析、语义分析、中间代码生成、代码优化和代码生成等步骤。
通过编译原理的技术,可以将Datav语言转换为机器语言,从而实现数据可视化的功能。
理解编译原理和优化技术对代码执行的影响

理解编译原理和优化技术对代码执行的影响编译原理和优化技术是程序执行过程中非常重要的环节,它们可以对代码执行产生深远的影响。
编译原理主要负责将源代码转化为机器可以执行的指令,而优化技术则负责提高代码执行效率和性能。
本文将探讨编译原理和优化技术对代码执行的影响,并分析它们的作用和原理。
一、编译原理对代码执行的影响编译原理是计算机科学中的一个重要概念,它主要研究源代码如何转化为可执行代码的过程。
编译原理包括词法分析、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阶段,每个阶段都对代码执行有着直接的影响。
1.词法分析词法分析是源代码的第一步解析过程,它负责将源代码分解为词法单元,比如标识符、关键字、操作符等。
词法分析的结果直接决定了后续语法分析和语义分析的顺利进行,因此词法分析的质量直接影响了代码执行的效率和正确性。
2.语法分析语法分析是编译原理中非常重要的一个环节,它负责将词法单元组成的字符串解析为语法结构,并生成语法树或者语法图。
语法分析的质量决定了程序的结构是否合理,进而影响了后续的优化和生成代码的过程。
3.语义分析语义分析是编译原理中的关键环节,它负责检测源代码中的语法错误和语义错误,比如类型错误、作用域错误等。
语义分析的质量直接决定了程序的执行正确性和可靠性,因此它对代码执行有着直接的影响。
4.中间代码生成中间代码是指在源代码和目标代码之间的一种抽象表示,它可以是三地址码、四元式、抽象语法树等形式。
中间代码生成的质量直接影响了后续的代码优化和生成代码的效果,因此它对代码执行有着深远的影响。
5.代码优化代码优化是编译原理中非常重要的一个环节,它负责提高程序执行的效率和性能。
代码优化可以分为多个层次,比如局部优化、全局优化、线程级优化、并行优化等。
代码优化的质量决定了程序的执行效率和性能,对代码执行有着直接的影响。
6.目标代码生成目标代码生成是编译原理中的最后一个环节,它负责将中间代码转化为目标机器可以执行的指令。
编译原理_第6章__语义分析和中间代码生成

非终结符T有一个综合属性type,其值为 int或float。语义规则L.in=T.type表示L.in的属性 值由相应说明语句指定的类型T.type决定;属 性L.in被确定后将随语法树的逐步生成而传递 到下边的有关结点使用,这种结点属性称为继 承属性。由此可见,标识符的类型可以通过继 承属性的复写规则来传递。 例如,对输入串int a,b,根据上述的语义 规则,可在其生成的语法树中看到用“→”表 示的属性传递情况,如图6–3所示。
直接生成目标代码 直接生成机器语言或汇编语言形式的目标 代码的优点是编译时间短且无需中间代码到目 标代码的翻译。 生成中间代码 生成中间代码的优点是使编译结构在逻辑 上更为简单明确,特别是使目标代码的优化比 较容易实现。
语义分析时语义检查的分类:
动态语义检查
需要生成相应的目标代码,它是在运行时进行的;
例如,简单算术表达式求值的属性文法如下: 规则 语义规则 (1) S→E print (E.val) (2) E→E(1)+T E.val=E(1).val+T.val (3) E→T E.val=T.val (4) T→T(1)*F T.val=T(1).val*F.val (5) T→T(1) T.val=T(1).val (6) F→(E) F.val=E.val (7) F→i F.val=i.lexval
6.1 概
述
6.1.1 语义分析的概念 一个源程序经过词法分析、语法分析之后,表 明该源程序在书写上是正确的,并且符合程序语言 所规定的语法。但是语法分析并未对程序内部的逻 辑含义加以分析,因此编译程序接下来的工作是语 义分析,即审查每个语法成分的静态语义。如果静 态语义正确,则生成与该语言成分等效的中间代码, 或者直接生成目标代码。
编译原理pdf

编译原理pdf编译原理是计算机科学中的一门重要课程,它涉及到计算机程序的编写、编译和执行过程,对于理解计算机程序的工作原理和优化程序性能具有重要意义。
本文将介绍编译原理的基本概念、主要内容和相关知识点,并提供编译原理pdf文档供大家学习参考。
编译原理是指将高级语言程序翻译成机器语言程序的过程,这个过程主要包括词法分析、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阶段。
在这个过程中,编译器需要将高级语言程序转换成中间代码,然后再将中间代码转换成目标机器的机器语言程序,最终实现程序的执行。
在编译原理的学习过程中,我们需要了解一些基本概念,比如文法、自动机、语法分析、语义分析、中间代码等。
文法是描述程序语言结构的形式化方法,它由终结符、非终结符、产生式和起始符号组成。
自动机是一种抽象的数学模型,用来描述程序的执行过程。
语法分析是指根据给定的文法规则,将输入的程序文本分析成语法树的过程。
语义分析是指确定程序文本的含义和执行过程的过程。
中间代码是指将高级语言程序转换成的一种中间形式,它比源程序更接近目标机器的机器语言程序。
编译原理pdf文档是学习编译原理的重要资源,它可以帮助我们更好地理解编译原理的基本概念和知识点。
在编译原理pdf文档中,通常会包括编译原理的基本概念、词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成、代码优化、目标代码生成等内容。
通过阅读编译原理pdf文档,我们可以更加系统地学习编译原理的相关知识,加深对编译原理的理解。
除了编译原理pdf文档,我们还可以通过其他途径学习编译原理,比如参加相关课程、阅读相关书籍、参与编译原理的实践项目等。
通过多种途径的学习,我们可以更全面地掌握编译原理的知识,提高编译原理的应用能力。
总之,编译原理是计算机科学中的重要课程,它涉及到计算机程序的编写、编译和执行过程,对于理解计算机程序的工作原理和优化程序性能具有重要意义。
通过学习编译原理pdf文档和其他途径,我们可以更好地掌握编译原理的基本概念和知识点,提高编译原理的应用能力。
ch8-1_语法制导概述-中间代码8.1-8.3_(张素琴)

(5)复制语句 x:=y; (6)过程调用语句 param x 和 call p, n ; 过程返回语句 return y; (7)索引赋值 x:=y[i] 及 x[i] :=y ;
方法:语法制导翻译。
采用独立于机器的中间代 码的好处: 1. 便于编译系统建立和编译系统的移植; 2. 便于进行独立于机器的代码优化工作。
30
中间语言有四种形式: • 逆波兰表示(后缀式) • 三元式(三地址码)和树型表示 • 四元式
8.3.1 逆波兰表示
运算对象写在前,运算符在后,ab+,也称为后 缀式。后缀式表示源程序的自然层次结构(表达式 的计算次序),例如: a+b*c 后缀表示为abc*+ (a+b)*c后缀表示为ab+c* a:=b * c+b * -d后缀表示为abc*bd-*+:= 适合翻译表达式,不适合翻译控制语句。
如表达式的求值、
中间代码的生成
符号表的填写、
5
3. 为什么要此阶段?
–逻辑结构清楚;利于不同目标机上实现同一种语言; –有利于进行与机器无关的优化。
4. 什么是中间代码(Intermediate code)
–源程序的一种内部表示,不依赖目标机的结构,易 于机械生成目标代码的中间表示。
5. 中间代码的几种形式
26
练习:设AS为文法的综合属性集,AI为继承属性 集,求下列语法制导定义中的AI和AS
产生式 语义规则
(1) P→xQR
(2)P →yQR
(3) Q→ u (4)R→v
Q.b=R.d R.c=1 R.e=Q.a Q.b=R.f R.c=Q.a R.e=2 Q.a=3 R.d=R.c R.f=R.e
编译原理教程第五版课后答案

编译原理教程第五版课后答案第一章:引言问题1答:编译器是一种将高级编程语言源代码转换为目标机器代码的软件工具。
它由多个阶段组成,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。
问题2答:编译器的主要任务包括以下几个方面: - 词法分析:将源代码划分为词法单元,如标识符、关键字、操作符等。
- 语法分析:根据语法规则,将词法单元组成语法树。
- 语义分析:对语法树进行语义检查,如类型匹配、变量声明等。
- 中间代码生成:将语法树转换为中间代码表示形式。
- 代码优化:对中间代码进行优化,以提高程序的效率。
- 代码生成:将优化后的中间代码转换为目标机器代码。
第二章:词法分析问题1答:词法单元是编译器在词法分析阶段识别的最小的语法单位,它由一个或多个字符组成。
常见的词法单元包括关键字、标识符、常量和运算符等。
问题2答:识别词法单元的方法包括以下几种: - 正则表达式:通过正则表达式匹配字符串,识别出各类词法单元。
- 有限自动机:构建有限状态自动机,根据输入字符的不同状态转移,最终确定词法单元。
- 递归下降法:使用递归下降的方式,根据语法规则划分出词法单元。
第三章:语法分析问题1答:语法分析是编译器的一个重要阶段,它的主要任务是根据给定的语法规则,将词法单元序列转换为语法树。
语法分析有两个主要的方法:自顶向下的分析和自底向上的分析。
问题2答:自顶向下的分析是从文法的起始符号开始,根据语法规则逐步向下展开,直到生成最终的语法树。
常见的自顶向下的分析方法包括LL(1)分析和递归下降分析。
问题3答:自底向上的分析是从输入串开始,逐步合并词法单元,最终生成语法树。
常见的自底向上的分析方法包括LR分析和LALR分析。
第四章:语义分析问题1答:语义分析的主要任务是对语法树进行语义检查和类型推断。
语义分析阶段会检查变量的声明和使用是否合法,以及类型是否匹配等。
问题2答:常见的语义错误包括变量未声明、类型不匹配、函数调用参数不匹配等。
简述编译程序的工作过程以及每个阶段的功能

简述编译程序的工作过程以及每个阶段的功能编译程序是将高级语言代码转换为计算机可执行的机器代码的过程。
它包含了多个阶段,每个阶段都有特定的功能和任务。
下面将对编译程序的工作过程以及每个阶段的功能进行简要描述。
1. 词法分析(Lexical Analysis):词法分析是编译程序的第一个阶段,也被称为扫描器。
它的主要功能是将源代码分解为一个个的词法单元(token)。
词法单元可以是关键字、标识符、常量、运算符等。
词法分析器根据预先定义的词法规则,将源代码中的字符序列转换为词法单元序列。
这个阶段还会去除源代码中的空格、注释等无关的内容。
2. 语法分析(Syntax Analysis):语法分析是编译程序的第二个阶段,也被称为语法分析器。
它的主要功能是根据语法规则,分析词法单元序列的结构,并将其转化为一个抽象语法树(AST)。
语法分析器使用上一阶段生成的词法单元序列,根据语法规则进行语法检查和分析。
如果源代码中存在语法错误,语法分析器会发现并报告错误。
3. 语义分析(Semantic Analysis):语义分析是编译程序的第三个阶段,也被称为语义分析器。
它的主要功能是对源代码进行语义检查,并生成中间代码。
语义分析器会检查变量的声明和使用是否一致、函数调用的参数是否匹配等语义错误。
同时,它还会进行类型推断、类型转换等相关的语义处理。
4. 中间代码生成(Intermediate Code Generation):中间代码生成是编译程序的第四个阶段。
它的主要功能是将源代码转换为中间代码。
中间代码是一种介于源代码和目标代码之间的抽象表达形式。
它可以是一种类似于三地址码或虚拟机指令的形式,具有较低的抽象级别。
中间代码的生成通常需要根据语义分析的结果来进行。
5. 代码优化(Code Optimization):代码优化是编译程序的第五个阶段。
它的主要功能是对中间代码进行优化,以提高程序的执行效率。
代码优化的目标是尽可能地减少程序的执行时间和空间消耗,同时保持程序的功能不变。
编译原理概念汇总

编译原理概念汇总一、编译原理概述编译原理是计算机科学中的一个重要分支,主要研究如何将高级语言编写的源代码转换成计算机能够执行的机器码。
这个过程涉及到多个阶段,包括词法分析、语法分析、中间代码生成、优化和目标代码生成等。
二、源代码到目标代码的转换编译过程的核心是将源代码转换成目标代码。
这个过程通常包括词法分析、语法分析、语义分析和生成目标代码等阶段。
词法分析是将源代码分解成一系列的记号,语法分析是将记号组合成语法结构,语义分析是检查这些结构是否有意义,最后生成目标代码是将这些结构转换成机器码。
三、词法分析词法分析是编译过程中的第一个阶段,主要任务是将源代码分解成一个个的记号。
这个过程通常使用词法扫描器或词法器完成,它按照一定的规则将源代码分解成一个个的记号,每个记号代表一个单词或符号。
四、语法分析语法分析是编译过程中的第二个阶段,主要任务是将记号组合成语法结构。
这个过程通常使用语法分析器完成,它按照一定的语法规则将记号组合成语法结构,这些结构代表了源代码的语义。
五、中间代码生成在完成语法分析后,通常会生成中间代码,也称为抽象语法树或中间表示。
这个过程是将语法结构转换成一种更易于处理的表示形式,以便进行后续的优化和目标代码生成。
中间代码生成是编译器设计中一个非常重要的技术,它可以提高编译器的灵活性和可扩展性。
六、优化优化是编译过程中的一个重要阶段,主要任务是对中间代码进行优化,以提高生成的目标代码的执行效率。
这个过程通常包括消除无用代码、简化计算、优化循环结构等操作,以减小目标代码的大小和提高程序的运行效率。
编译器优化技术可以显著提高程序的性能和效率。
七、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,主要任务是将中间代码转换成机器码或可执行文件。
这个过程通常使用代码生成器完成,它根据中间代码和目标机器的指令集,生成可在特定硬件平台上运行的机器码或可执行文件。
目标代码生成的目标是生成高效、低耗的机器码,同时保证程序的正确性和可维护性。
《编译原理课程教案》第5章:中间代码生成
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例: 综合属性的计算
Eval:=19 +
L
n
Tval:=4
Eval:=15
Tval:=15
Tval:=3 Fval:=3 *
Fval:=4 Fval:=5
digitlexval:=4
0.L→En 1.E→E1+T 2.E→T 3.T→T1*F 4.T→F 5.F→(E) 6.F→digit print(E.val) E.val:=E1.val+t.val E.val:=T.val T.val:=T1.val * F.val T.val:=F.val F.val:=E.val F.val:=digit.lexval
练习
• 求 -B+C*D 的逆波兰表示形式、三元式和 四元式
逆波兰:B – C D * + 三元式: (1) (-,B,) (2) (*,C,D) (3) (+,(1),(2)) 四元式: (1) (-,B, , t1) (2) (*,C,D,t2) (3) (+,t1,t2,t3)
到目前为止,已知 输入的语法单位, 又知道 要翻译的结果的形式, 翻译的方法是什么?
5+4# +4# +4#
#T*F #T# #E
F i
0. T L→En T*F
i s5
8+ 9
s6 r2 10 r4
s5 s5 s5
11
acc r2 #E+ r2 r4 r4 r6 r6
GOTO -15 E T F 1 -15 2 3
-158
#E+4 #E+F
r1 #E r3 r5
-15-2 -15-4 -19
构造语法树; 根据需要遍历语法树; 在语法树的各结点处按语义规则进行计算。
编译程序五个阶段的名称及主要任务

编译程序五个阶段的名称及主要任务
编译程序通常分为五个阶段,分别是词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成和目标代码生成。
每个阶段都有其独特的任务和目标。
1. 词法分析阶段:该阶段的主要任务是将源代码转化为一个个
的词法单元(Token),并进行标记化、分类和存储。
词法分析器(Lexical Analyzer)通常使用正则表达式或自动机等方法进行实现。
2. 语法分析阶段:该阶段的主要任务是检查词法单元是否符合
语法规则,将其转化为语法树或抽象语法树。
语法分析器(Parser)通常使用自顶向下或自底向上的方法进行实现。
3. 语义分析阶段:该阶段的主要任务是对语法树或抽象语法树
进行语义分析,检查其是否符合语义规则。
语义分析器(Semantic Analyzer)通常进行类型检查、符号表管理等操作。
4. 中间代码生成阶段:该阶段的主要任务是将语义分析后的代
码转化为中间代码(Intermediate Code),并进行优化。
中间代码通常是一种类似于汇编语言的表示形式,方便后续的目标代码生成。
5. 目标代码生成阶段:该阶段的主要任务是将中间代码转化为
目标代码(Target Code),并进行优化。
目标代码通常是一种与硬件体系结构相关的表示形式,可以被直接执行。
目标代码生成器(Code Generator)通常进行寄存器分配、指令选择、代码优化等操作。
以上是编译程序五个阶段的名称及主要任务。
每个阶段都有其独特的功能和重要性,对于编译程序的实现及优化都至关重要。
编译原理教材

编译原理教材1. 什么是编译原理编译原理是计算机科学的一个分支,研究的是将高级程序语言翻译为计算机可执行的代码的过程。
这个过程被称为编译,编译器就是用来进行编译的程序。
编译原理包括了很多概念和技术,如语法分析、语义分析、中间代码生成、代码优化、目标代码生成等等。
在软件开发中,编译原理是非常重要的一部分,因为它关系到软件的效率和质量。
2. 编译器的工作原理编译器的主要工作是将高级程序语言翻译为计算机能够理解的低级语言。
这个过程可以分为以下几步: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。
2.1 词法分析词法分析是编译器的第一部分,它将输入的程序文本分解成一系列标记(Token),比如关键字、符号、标识符和常量等。
这个过程中,词法分析器会去除程序中的空格、注释和格式化符号。
最终,每一个标记都会被赋予一个标记类型和属性值。
2.2 语法分析语法分析是编译器的第二部分,它将标记序列转换为语法树,以反映程序文本的语法结构。
语法树包含了程序中声明和语句的结构信息。
2.3 语义分析语义分析是编译器的第三部分,它将语法树转换为包含了类型、作用域和计算需求等信息的中间表示,以表示程序中的意义。
语义分析还会检查程序中的语义错误,比如类型不匹配、未声明的标识符等,并给出错误信息。
2.4 中间代码生成中间代码生成是编译器的第四部分,它将中间表示转换为一种抽象的低级语言,比如汇编语言或虚拟机语言。
中间代码是一种计算机独立的中间表示,能够方便地在不同计算机上运行。
2.5 代码优化代码优化是编译器的第五部分,它通过修改中间表示来优化程序性能和资源利用。
代码优化可以分为很多种,比如常量折叠、公共子表达式删除、循环展开和行内扩展等。
2.6 目标代码生成目标代码生成是编译器的最后一部分,它将中间代码转换为目标机器的机器代码。
目标机器的规格和特性对目标代码的生成有很大的影响,所以目标代码生成是编译器中最具有挑战性的部分之一。
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s2 = stSemantic[i-1];
s3 = "7";
return "";
case '#':
return "";
}
return "";
}
void Fenxi(char* input)
{
cout<<"************************生成四元式的过程************************"<<endl;
s1 = 'T';
s2 = (char)count++;
s3 = "5";
str = "(/,";
str += stSemantic[i-1];
str += ",";
str += stSemantic[i+1];
str += ",";
str += s2;
str += ")";
return str;
case '^':
3.完成对所设计分析器的功能测试,并给出测试数据和实验结果;
4.为增加程序可读性,请在程序中进行适当注释说明;
5.整理上机步骤,总结经验和体会;
6.认真完成并按时提交实验报告。
实验步骤:
---1语义子程序为:(会生成四元式的部分:)
(1)P→i
(2)E→E+Temit(+,E.place,T.place,E.place);
int Index(char str) {
switch (str) {
case '+':
return 0;
case '-':
return 1;
case '*':
return 2;
case '/':
return 3;
case '^':
return 4;
case 'i':
return 5;
case '(':
实验内容:
可选择LL1分析法、算符优先分析法、LR分析法之一,实现如下表达式文法的语法制导翻译过程。文法G[E]如下所示:
E→E+T | E-T | T
T→T*F | T/F | F
F→P^F | P
P→(E) | i
要求构造出符合语义分析要求的属性文法描述,并在完成实验二(语法分析)的基础上,进行语义分析程序设计,最终输出与测试用例等价的四元式中间代码序列。
else
i = top-1;//栈中相连的必有一个非终结符
if(*input == '#'){
ch = *input ;
}else{
subInput = input[0];//输入符的首字符
if(IsOpe(subInput) == 0)//不是操作符
ch = 'i';
else{
ch = subInput;
{ -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, 0, 1 },
{ 1, 1, 1, 1, 1, 2, 2, 1, 1 },
{ -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, 2, 0 } };//1表示优先,-1表示落后,0表示同等,2表示不具可比性
char stSymbol[100];// 定义栈,用来存储终结符
(7)P→(E)
---2源代码:
#include<iostream>
#include <string>
#include <sstream>
#include<iomanip>
using namespace std;
int table[10][10] = {
{ 1, 1, -1, -1, -1, -1, -1, 1, 1 },
s1 = 'E';
s2 = (char)count++;
s3 = "3";
str = "(-,";
str += stSemantic[i-1];
str += ",";
str += stSemantic[i+1];
str += ",";
str += s2;
str += ")";
return str;
case '*':
}else{//只剩下'#'时
cout<<setw(10)<<input<<setw(12)<<sbSym<<setw(16)<<sbSem<<endl;
return;
}
}
else if(Compare(stSymbol[top], ch) == 2){
cout<<"非法语句!!"<<endl;
return;
subInput = '_';
}
}
if (Compare(stSymbol[i], ch) == 0 || Compare(stSymbol[i], ch) == -1){
for(int j=0; j<= top; j++){
sbSym += stSymbol[j];
sbSem += stSemantic[j];
(3)E→E-Temit(-,E.place,T.place,E.place);
(4)T→T*Femit(*,T.place,F.place,T.place);
(5)T→T/Femit(/,T.place,F.place,T.place);
(6)F→P^Femit(^,P.place,F.place,F.place);
char input[30];
cout<<"************************请输入要检验的输入串(以#结束):*************************"<<endl;
cout<<"************************此程序仅限于输入不含'(',')'的输入串:*******************"<<endl;
cout<<"输入串\t\t 符号栈\t 语义栈\t 生成四元式\t"<<endl;
char ch;
char subInput;
do {
string sbSym,sbSem,sbTag3;
char sbTag1,sbTag2;
if (IsVT(stSymbol[top]) == 1)
i = top ;
char stSemantic[100];//语义栈
int top = -1 ;//栈顶指针
int i = 0;
static int count = 75;//新建的符号的小标
// 判断是否为终结符
int IsVT(char str) {
if (str=='+' || str=='-' || str=='*' || str=='/' || str=='^' || str=='(' || str=='i' || str==')' || str=='#' )
}
if (Compare(stSymbol[i], ch) == 1) {
char com;
int t = i;
do {//找出最左素短语
com = stSymbol[t];
if (IsVT(stSymbol[t-1]) == 1)
t = t -1;
else
t = t -2;
} while (Compare(stSymbol[t], com) == 0);
for(int j=0; j<= top; j++){
sbSym += stSymbol[j];//栈中内容
sbSem += stSemantic[j];
}
string temp;
temp = Action(stSymbol[i],sbTag1,sbTag2,i,sbTag3);
cout<<setw(10)<<input<<setw(12)<<sbSym<<setw(16)<<sbSem<<setw(16)<<temp<<endl;
}
if(ch != '#'){
cout<<setw(10)<<input<<setw(12)<<sbSym<<setw(16)<<sbSem<<endl;
stSymbol[++top] = ch;
stSemantic[top] = subInput;
input = input++;