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汉语程序设计语言的编译原理

2023-08-04 15:28:24
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max笔记

汉编系统是一个交互式的程序设计环境,最初是为程序员在小型和微型计算机上开发应用程序而设计的。主要应用于科学计算和工业控制,比如仪器、机器人、过程控制、图形和图像处理、人工智能和商业应用。 汉编语言的主要优点是软件开发快速、交互式、计算机硬件的高效使用等。

汉编语言与传统语言最大的不同是它的可扩展性。 汉编语言的编程过程就是定义新的词,词实际上就是语言的新命令。词可以用一系列以前定义的词来定义,这个过程与教育孩子的过程相似:我们总是用孩子们以前理解的概念来教给孩子们新的概念,而这些词被称为“高级定义”。同样,新的词也可以用汇编代码定义。

可扩展性的结果是我们在开发一个应用的同时,也间接地开发了一个特殊的、针对这一类应用的“面向应用的模块,它可以用于或者经过修改之后被用于相似的应用。

汉编语言的可扩展性并不仅仅是为语言自身增加新的命令,所以不要把定义词与传统高级语言定义函数、过程等同。汉编系统还能对定义词(建词)进行扩展,创建一个可以定义其它词的词,这种词被称为“定义词”。在创建这样一个定义词的时候,程序员能够指定它所创建的词在编译时间、运行时间或者这两种状态下的特殊行为。这个能力允许我们定义特殊的数据类型,并对其行为和结构实施完全的控制。又由于这种词的运行时行为可以用高级语言或者汇编语言来定义,所以由定义词创建的词将具有与其它汉编词一样的性能。系统也允许我们增加一个新的“编译指示符”以实现特殊类型的循环或者其它的控制结构。 比如,汉语言定义一个程序变量的 词:给,其代码大概如下:

编 给 ( 32位数 -<变量名>- )  编译时

( --- 32位数 )  运行时

建词 可用地址 4 字节空出 写

动作 读

定义变量时

5 给 变量一

则 5 被自动写入 变量一的实体域中

运行“变量一”时

变量一

则 变量一 实体域中的数字 5 被自动读取,放到数摞上 汉编词可以使用以前定义的词或者汇编代码来定义,它们与其它语言的子程序相似,也与其它语言的命令等效。 汉编系统允许我们在键盘上打入一条指令的词名,这个词将被立即执行。然而,如果我们把功能的词名放到定义中,将编译成对于这个词的引用。

高级词是由其它词的集合来定义的,我们可以把这个过程想象成是其它语言的宏。新的词被加入到它们可以使用的存储器中,其定义被加入到词典中。在一个汉编词的命名规则中,只有很少的几个字符不能作为词名使用。

当遇到一个词的时候, 汉编系统就通过词典搜索希望找到这个词的定义,如果找到这个词定义的功能,或者被立即执行,或者作为引用而被编译到新的定义中。然而,如果在词典中没有找到这个词,系统就试着把它转换成一个数。如果转换成功,就把它放在数摞上。如果不能转换成数字,就显示这个未定义的词名并打印出一个错误的信息来报告这个词是系统所不知道的。

汉编词的执行流程大概可以用一个词来模拟如下:

编 查词测试

 { 词名串 -- }

 255个字节空给 词名串

词名串 255填0

词名串 字串传送

词名串 (查词)

 0=

计字节

串>数

否则

字串未定义词名串 字串+传送

词名串 计字节

回车 印字串

全复位

然后

否则

执行

然后

。 ★

字串 看数摞 查词测试 数摞已空! ★

字串 123456 查词测试 ★.

看数摞 [1] 123456 ★.

显 123456 ★

字串 看方法 查词测试

看方法未定义

汉编系统编译流程如右图(流程图来源:汉编新浪博客)所示。

汉编语言坚持“结构化程序设计”原理:

· 词必须在引用之前被定义;

· 逻辑流限制只有顺序、条件和循环,有专门的词用于实现常用的程序控制结构;

· 程序员使用许多小的、独立的模块(词)来实现最大的可测试性和可靠性;

这种方法有两个明显的优点

· 新的词总是用以前定义和测试过的词来构造,所以调试更容易。模块可以单独执行以测试它的功能;

· 固有的模块性使汉编语言成为一个“设计性语言”,允许自顶向下的设计同时保持自底向上的测试。一个词可以在不同的程序中使用,但是它的功能只需要定义一次;

这些都保证了汉编软件能够快速和有效地被开发,同时,如果管理得当,也可以作为自身文档的基础。

汉编语言的5个主要元素决定了它的特点:

· 一个词典;

· 两个数摞,一个是参数摞,另一个是用于嵌套的返回摞;

· 键盘(输入流)解释器;

· 一个编译器;

· 虚拟存储; 词典是汉编定义词的数据和代码存储空间,也为编译建立了词的索引。词典中的词包括汉编程序代码词、常数定义词、变量定义词、不定量定义词,面向对象部分还有模板、对象、对象事件、消息。

汉编代码存储在词典中。词典占据了系统存储器的很大部分,它由一个串线链接的可变长度的项目组成,每个项目定义了一个词。每个定义的内容根据词的类型(数据项、常数、操作序列等)而有所不同,词典是可扩展的。

词是由“定义词”加入词典的,最常用的定义词是“ 编 。”当“编”执行的时候,马上就把后面的词名扫描,建立一个词典项,然后进入“编译”模式。有许多不同的编译方法,最常用的是“串线编码”,这种方法把定义编译成一系列以前定义词的地址引用。词的定义由“。”(句号)结束。下面就是一个词的定义:

编 平方 ( -- ) ♂ * 显 。

当一个词名项被编译到词典中的时候(称为定义的首部),它包含一个指向词典中前一个首部的指针。新词的词名加入词典(这里就是 平方 ),接着一个指向词名为“( 编 )”子程序调用的指针编译到词典中作为定义的第一部分,这个指针指向一段在解释定义体时需要执行的代码。当然,这里所说的不是唯一的编译技术,但它的应用最为普遍,这种技术称为间接串线编码,因为定义中的第一个项目是一段代码的引用,这段代码知道如何解释定义的其它部分。

定义的其它部分称为这个定义的体。在编译模式下,系统将依次寻找每个词的首部。每个首部地址依次放到定义体中,这样就产生了一个地址列表。最后在到达“。”时,词名为“。”的子程序地址被编译进词典。“ 。” 子程序用来将控制返回到调用词,就像一个子程序返回一样。

编译原理

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问题一:什么是编译原理 编译:就是将程序语言进行翻译,生成可供用户直接执行的二进制代码,即可执行文件。 任务是个比较模糊的概念,指的是操作系统中正在进行的工作,既可以指进程,也可以指程序。 程序指的是可以连续执行,并能够完成一定任务的一条条指令的 *** 。 进程是程序在一个数据 *** 上运行的过程,它是传统操作系统进行资源分配和调度的一个独立单位。 线程是一个指令执行序列,是操作系统调度的最小单位。一个或多个线程构成进程,构成一个进激的线程之间共享资源。进程和线程之间的最大区别就是线程不能独立拥有资源,进程拥有自己的资源。 问题二:编译原理中V*是什么意思 V是一个符号 *** ,假设V指的是三个符号a, b, c的 *** ,记为 V = {a, b, c } V* 读作“V的闭包”,它的数学定义是V自身的任意多次自身连接(乘法)运算的积,也是一个 *** 。 也就是说,用V中的任意符号进行意多次(包括0次)连接,得到的符号串,都是V*这个 *** 中的元素。 0次连接的结果是不含任何符号的空串,记为 ε 1次连接就是只有一个符号的符号串,比如,a,b, c 2次连接是两个符号构成的符号串,比如,aa, ab, ac, ba, bb, bc,等等 …… n次连接是一个长度为n、由a、b、c三个符号构成的符号串,比如abaacbbac…… 因此,V*包含一切由a,b,c三个符号连接而成的、任意长度的符号串(以及空串ε) 问题三:编译原理 V+什么意思,例如下面的例子。。。 v表示终结符和非终结符 *** 。 +表示 *** 中的一个或多个元素构成的串的 *** 。 所以v+表示由一个或多个终结符或非终结符构成的串的 *** 。比如如果a∈VT,A∈VN,那么a,A,aA,Aa,aAA,AaA等都是v+中的元素。 问题四:谁能够解释下编译原理中什么是FIRSTVT,和LASTVT,尽量浅显易懂点谢谢 Firstvt和Lastvt是为了画算符优先关系表的(就是表里面填优先大于小于等于的那个)。 然后要注意他们可都是终结符的 *** 。 Firstvt 找Firstvt的三条规则:如果要找A的Firstvt,A的候选式中出现: A->a.......,即以终结符开头,该终结符入Firstvt A->B.......,即以非终结符开头,该非终结符的Firstvt入A的Firstvt 攻 A->Ba.....,即先以非终结符开头,紧跟终结符,则终结符入Firstvt Lastvt 找Lastvt的三条规则:如果要找A的Lastvt,A的候选式中出现: A->.......a,即以终结符结尾,该终结符入Lastvt A->.......B,即以非终结符结尾,该非终结符的Lastvt入A的Lastvt A->.....aB,即先以非终结符结尾,前面是终结符,则终结符入Firstvt 问题五:编译原理 什么是语义分析 在编译原理中,语法规则和词法规则不同之处在于:规则主要识别单词,而语法主要识别多个单词组成的句子。词法分析和词法分析程序:  词法分析阶段是编译过程的第一个阶段。这个阶段的任务是从左到右一个字符一个字符地读入源程序,即对构成源程序的字符流进行扫描然后根据构词规则识别单词(也称单词符号或符号)。词法分析程序实现这个任务。词法分析程序可以使用lex等工具自动生成。语法分析(Syntax *** ysis或Parsing)和语法分析程序(Parser)   语法分析是编译过程的一个逻辑阶段。语法分析的任务是在词法分析的基础上将单词序列组合成各类语法短语,如“程序”,“语句”,“表达式”等等.语法分析程序判断源程序在结构上是否正确.源程序的结构由上下文无关文法描述.语义分析(Syntax *** ysis)   语义分析是编译过程的一个逻辑阶段. 语义分析的任务是对结构上正确的源程序进行上下文有关性质的审查, 进行类型审查.语义分析将审查类型并报告错误:不能在表达式中使用一个数组变量,赋值语句的右端和左端的类型不匹配. 问题六:编译原理中,(E)是什么意思? E→(E)? 10分 就是 字符本身 意思是F产生( E ) 或者 i 比如If语句的开头 就是 带括号的 必须是 if(表达式)这样的形式 丢了任何即括号就是其 终结符 “(” 和 “)”. 问题七:大家觉得对编译器及编译原理需要掌握到一个什么程度 我跟你说,编译原理太有用了。 我是做手机游戏的,现在做一个游戏引擎。既然是引擎,就需要提供抽象的东西给上层使用。这里,我引入了脚本系统。 这个脚本系统包括一堆我根据实际需求自行设计的指令集,包括基本的输入输出,四则运算,系统功能调用,函数声明,调用等等(其实你要是用过lua或者其他游戏脚本你就知道了。)整个结构包括指令集、编译器、虚拟机等部分。这样,引擎提供一些基础服务,比如绘图,计算位置等,脚本就可以非常简单控制游戏。甚至快速构建新游戏。你应该知道QUAKE引擎吧? 这里提供给你一个计算器的小程序,应用了EBNF理论,支持表达式,比如(2+3*6)*4+4,你自己体验一下它的简洁和强大。 /* simple integer arithmetic calculator according to the EBNF -> {} ->+|- ->{} -> * -> ( )| Number Input a line of text from stdin Outputs Error or the result. */ #include #include #include char token;/*global token variable*/ /*function prototypes for recursive calls*/ int exp(void); int term(void); int factor(void); void error(void) { fprintf(stderr,Error ); exit(1); } void match(char expectedToken) { if(token==expectedToken)token=getchar(); else error(); } main() { int result; token = getchar();/*load token with first character for lookahead*/ result = exp(); if(token==" ")/*check for end of line */ printf(Result = %d ,result); else error();/*extraneous cahrs on line*/ return 0; } int exp(void) { int temp = term(); while((token=="+")||(token=="-")) switch(token) { case "+": match("+"); temp+=term......>> 问题八:编译原理中,自动机究竟是什么. 形式语言 形式语言 是一个字母表上的某些有限长字串的 *** 。一个形式语言可以包含无限多个字串。 语言的形式定义 字母表 ∑ 为任意有限 *** ,ε 表示空串, 记 ∑ 0 为{ε},全体长度为 n 的字串为 ∑ n , ∑ * 为 ∑ 0 ∪∑ 1 ∪…∪∑ n ∪…, 语言 L 定义为 ∑ * 的任意子集。 注记:∑ * 的空子集 Φ 与 {ε} 是两个不同的语言。 语言间的运算 语言间的运算就是 ∑ * 幂集上的运算。 字串 *** 的交并补等运算。 连接运算:L 1 L 2 = { xy | x 属于L 1 并且 y 属于L 2 }。 幂运算:L n = L … L (共 n 个 L 连接在一起),L 0 = {ε}。 闭包运算:L * = L 0 ∪L 1 ∪…∪L n ∪…。 (右)商运算:L 1 /L 2 = {x | 存在 y 属于L 2 使得 xy 属于L 1 }。 语言的表示方法 一个形式语言可以通过多种方法来限定自身,比如: 枚举出各个字串(只适用于有限字串 *** )。 通过 形式文法 来产生(参见 乔姆斯基谱系 )。 通过正则表达式来产生。 通过某种自动机来识别,比如 图灵机 、 有限状态自动机 。 自动机 automata 对信号序列进行逻辑处理的装置。在自动控制领域内,是指离散数字系统的动态数学模型,可定义为一种逻辑结构,一种算法或一种符号串变换。自动机这一术语也广泛出现在许多其他相关的学科中,分别有不同的内容和研究目标。在计算机科学中自动机用作计算机和计算过程的动态数学模型,用来研究计算机的体系结构、逻辑操作、程序设计乃至计算复杂性理论。在语言学中则把自动机作为语言识别器,用来研究各种形式语言。在神经生理学中把自动机定义为神经网络的动态模型,用来研究神经生理活动和思维规律,探索人脑的机制。在生物学中有人把自动机作为生命体的生长发育模型,研究新陈代谢和遗传变异。在数学中则用自动机定义可计算函数,研究各种算法。现代自动机的一个重要特点是能与外界交换信息,并根据交换得来的信息改变自己的动作,即改变自己的功能,甚至改变自己的结构,以适应外界的变化。也就是说在一定程度上具有类似于生命有机体那样的适应环境变化的能力。 自动机与一般机器的重要区别在于自动机具有固定的内在状态,即具有记忆能力和识别判断能力或决策能力,这正是现代信息处理系统的共同特点。因此,自动机适宜于作为信息处理系统乃至一切信息系统的数学模型。自动机可按其变量集和函数的特性分类,也可按其抽象结构和联结方式分类。主要有:有限自动机和无限自动机、线性自动机和非线性自动机、确定型自动机和不确定型自动机、同步自动机和异步自动机、级联自动机和细胞自动机等。 这可能有你想要的答案 zhidao.baidu/question/7218281?fr=qrl3 问题九:编译原理中"(E)"表示什么 字符( 表达式 字符)
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编译原理课程讲什么内容?

《编译原理》课程介绍编译器构造的一般原理和基本实现方法,主要介绍编译器的各个阶段: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。本课程在介绍命令式程序设计语言实现技术的同时,强调一些相关的理论知识,如形式语言和自动机理论、语法制导的定义和属性文法、类型论等。它们是计算机专业理论知识的重要一部分,在本书中结合应用来介绍这些知识,有助于学生较快领会和掌握。本课程强调形式化描述技术,并以语法制导定义作为翻译的主要描述工具。本课程强调对编译原理和技术在宏观上的理解,作为原理性的教学,本课程主要介绍基本的理论和方法,不偏向于某种源语言或目标机器。
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编译原理简单吗

编译原理主要是讲了编译器的实现。那什么是编译器呢?编译器就是将 源程序→编译器 →目标机器代码的程序本文将用一段最简单的代码进行说明1 + 2 + 3第一步. 词法分析当代码从文件中被读入到编辑器时,将会进行词法分析示例中的代码最终会转换为(下面为伪代码)1 ADD 2 ADD 3第二步. 语法分析这一步编译器将会把词法分析的结果转换成AST(abstract syntax tree, 抽象语法树)所有的操作数将会作为子节点,所有的操作符将会作为父节点。(不知道的同学可以看一下树的生成)1 + 2 + 3 对应的树3. 生成目标代码对上面的树进行后序遍历,将会得到下面的伪代码((1 2 +) 3 +)生成的汇编伪代码为START:MOV VALUE, 0//初始化结果为0ADD VALUE, 1ADD VALUE, 2//(1 2 +)的汇编伪代码ADD VALUE, 3RET VALUEEND最终汇编代码会被编译成机器代码,在计算机上执行。下面为一般情况下的编译流程1. 词法分析(生成代码对应的token序列,使用正则表达式)2. 语法分析(生成AST)3. 语义分析(对代码的语法进行检查)4. 代码生成(生成可执行的代码)
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计算机程序编译原理的实质就是把程序员员容易理解的高级语言程序代码流翻译成计算机可执行的机器指令代码流。可以使用“一断、二比、三译”形象说明实质。1、断。按照语言的语法规则扫描断词,结合文法词典把程序字符串流分解成为计算机语言能够识别的基本单元(标识词、运算符)。2、比。从程序流中找出扩展标识词的定义,建立标识词结构,放入文法词典,服务于新的定义和函数程序代码的编译。程序语句、表达式里面使用的标识可以从词典中比较找到。3、译。把函数程序文本字符串流中的算术表达式、赋值语句、控制语句翻译成为计算机机器语言二进制代码流。4、组装函数翻译后的二进制代码流,明确数据空间地址和大小,生成计算机裸机或操作系统可以执行目标代码。
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1、char*p="asdf";则sizeof(p)=2;是返回指针p占用字节数;即使你是先定义再赋值,char *p;p="asdfasdf"; sizeof(p)都是等于2;任何指针在turboc中都是2个字节,不是说“字符串中有"0"占一个字节,字符类型指针占一个字节”。。楼上有的说sizeof(p)是求变量p或字符串长度,是错的,是求占用字节数,不是长度,长度是用函数strlen(p);sizeof不是函数,是一种运算符。。例子:charp[]="abc";则sizeof(p)=4;strlen(p)=3;比较于charp[10]="abc";sizeof(p)=10;strlen(p)=3。。。但如果定义成:charp[]="asdf";则sizeof(p);就等于5了,数组名p虽然可以看做指针,但不完全跟指针一样,这就是例子了。。2、编译器可以看作一个虚拟机器,可以有自己虚拟的内存,栈等。。编译系统就可以看作是物理电脑操作系统上虚拟机的运行系统。。所以不一定是物理地址,但跟物理地址有映射关系,至于为什么,怎么映射,我也不知道。。。3、编译器是16位。。跟“loat为4个字节double32个字符”??。。跟float4字节32位没关系,那是编译器设定的,就是常说电脑是16位或32位操作系统一样,编译器16位就看作虚拟机器是16位运行系统。。4、我也不知道为什么,(*p)(int,int);是int(*p)(int,int);吧。。。
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编译原理文法的概念为:每一种自然语言或者是编程语言都需要文法来描述,文法相当于语言学的语义分析,即分析每一句话所表示的含义,编译器需要利用文法来完成其语法分析和语义分析。在目前编程语言领域,上下文无关文法作为程序语言的描述工具,比如a = b + c是一个合法的赋值语句。符号和符号串的定义,每个程序都可以看成是一个“基本符号”串,如果有一个基本符号集,那么C语言等编程语言可以看成是在这个基本符号集上定义的、按照一定规则构成的一切基本符号串组成的集合。字母表是元素的非空有穷集合,字母表中的元素称之为符号,因此,字母表也称之为符号集。例如C语言中的字母表由字母、数字、关键字等组成。符号串,就是由符号集中的元素组成的序列。例如,给定符号集a、b、c,那么abc、abb、ac就是由该符号集组成的符号串。一个文法中,含有一个,或多个产生式,产生式,描述了将终结符集合和非终结符集合组合成串的方法。
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编译原理与汇编的区别和联系是什么

编译原理与汇编的区别和联系是什么 编译原理是研究各种语言转换(不够专业)为机器语言的过程中的各种理论。  编译原理是将计算机语言转化为可以在计算机硬件上直接运行的机器语言,是翻译语言的一种。  1、将高级语言变为机器语言,包括两种方法,编译是一种,另一种是解释;  2、将汇编语言变成机器语言的,叫汇编程序.  编译: 高级语言 --> 机器语言(指令);  汇编: 汇编指令 --> 机器指令;
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编译原理全部的名词解释

书上有别那么懒!. 编译过程的六个阶段: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 解释程序:把某种语言的源程序转换成等价的另一种语言程序——目标语言程序,然后再执行目标程序.解释方式是接受某高级语言的一个语句输入,进行解释并控制计算机执行,马上得到这句的执行结果,然后再接受下一句. 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(机器语言程序或汇编语言程序). 解释程序和编译程序的根本区别:是否生成目标代码 句子的二义性(这里的二义性是指语法结构上的.):文法G[S]的一个句子如果能找到两种不同的最左推导(或最右推导),或者存在两棵不同的语法树,则称这个句子是二义性的. 文法的二义性:一个文法如果包含二义性的句子,则这个文法是二义文法,否则是无二义文法. LL(1)的含义:(LL(1)文法是无二义的; LL(1)文法不含左递归) 第1个L:从左到右扫描输入串 第2个L:生成的是最左推导 1 :向右看1个输入符号便可决定选择哪个产生式 某些非LL(1)文法到LL(1)文法的等价变换: 1. 提取公因子 2. 消除左递归 文法符号的属性:单词的含义,即与文法符号相关的一些信息.如,类型、值、存储地址等. 一个属性文法(attribute grammar)是一个三元组A=(G, V, F) G:上下文无关文法. V:属性的有穷集.每个属性与文法的一个终结符或非终结符相连.属性与变量一样,可以进行计算和传递. F:关于属性的断言或谓词(一组属性的计算规则)的有穷集.断言或语义规则与一个产生式相联,只引用该产生式左端或右端的终结符或非终结符相联的属性. 综合属性:若产生式左部的单非终结符A的属性值由右部各非终结符的属性值决定,则A的属性称为综合属 继承属性:若产生式右部符号B的属性值是根据左部非终结符的属性值或者右部其它符号的属性值决定的,则B的属性为继承属性. (1)非终结符既可有综合属性也可有继承属性,但文法开始符号没有继承属性. (2) 终结符只有综合属性,没有继承属性,它们由词法程序提供. 在计算时: 综合属性沿属性语法树向上传递;继承属性沿属性语法树向下传递. 语法制导翻译:是指在语法分析过程中,完成附加在所使用的产生式上的语义规则描述的动作. 语法制导翻译实现:对单词符号串进行语法分析,构造语法分析树,然后根据需要构造属性依赖图,遍历语法树并在语法树的各结点处按语义规则进行计算. 中间代码(中间语言) 1、是复杂性介于源程序语言和机器语言的一种表示形式. 2、一般,快速编译程序直接生成目标代码. 3、为了使编译程序结构在逻辑上更为简单明确,常采用中间代码,这样可以将与机器相关的某些实现细节置于代码生成阶段仔细处理,并且可以在中间代码一级进行优化工作,使得代码优化比较容易实现. 何谓中间代码:源程序的一种内部表示,不依赖目标机的结构,易于代码的机械生成. 为何要转换成中间代码:(1)逻辑结构清楚;利于不同目标机上实现同一种语言. (2)便于移植,便于修改,便于进行与机器无关的优化. 中间代码的几种形式:逆波兰记号 ,三元式和树形表示 ,四元式 符号表的一般形式:一张符号表的的组成包括两项,即名字栏和信息栏. 信息栏包含许多子栏和标志位,用来记录相应名字和种种不同属性,名字栏也称主栏.主栏的内容称为关键字(key word). 符号表的功能:(1)收集符号属性 (2) 上下文语义的合法性检查的依据: 检查标识符属性在上下文中的一致性和合法性.(3)作为目标代码生成阶段地址分配的依据 符号的主要属性及作用: 1. 符号名 2. 符号的类型 (整型、实型、字符串型等))3. 符号的存储类别(公共、私有) 4. 符号的作用域及可视性 (全局、局部) 5. 符号变量的存储分配信息 (静态存储区、动态存储区) 存储分配方案策略:静态存储分配;动态存储分配:栈式、 堆式. 静态存储分配 1、基本策略 在编译时就安排好目标程序运行时的全部数据空间,并能确定每个数据项的单元地址. 2、适用的分配对象:子程序的目标代码段;全局数据目标(全局变量) 3、静态存储分配的要求:不允许递归调用,不含有可变数组. FORTRAN程序是段结构,不允许递归,数据名大小、性质固定. 是典型的静态分配 动态存储分配 1、如果一个程序设计语言允许递归过程、可变数组或允许用户自由申请和释放空间,那么,就需要采用动态存储管理技术. 2、两种动态存储分配方式:栈式,堆式 栈式动态存储分配 分配策略:将整个程序的数据空间设计为一个栈. 【例】在具有递归结构的语言程序中,每当调用一个过程时,它所需的数据空间就分配在栈顶,每当过程工作结束时就释放这部分空间. 过程所需的数据空间包括两部分 一部分是生存期在本过程这次活动中的数据对象.如局部变量、参数单元、临时变量等; 另一部分则是用以管理过程活动的记录信息(连接数据). 活动记录(AR) 一个过程的一次执行所需要的信息使用一个连续的存储区来管理,这个区 (块)叫做一个活动记录. 构成 1、临时工作单元;2、局部变量;3、机器状态信息;4、存取链; 5、控制链;6、实参;7、返回地址 什么是代码优化 所谓优化,就是对代码进行等价变换,使得变换后的代码运行结果与变换前代码运行结果相同,而运行速度加快或占用存储空间减少. 优化原则:等价原则:经过优化后不应改变程序运行的结果. 有效原则:使优化后所产生的目标代码运行时间较短,占用的存储空间较小. 合算原则:以尽可能低的代价取得较好的优化效果. 常见的优化技术 (1) 删除多余运算(删除公共子表达式) (2) 代码外提 +删除归纳变量+ (3)强度削弱; (4)变换循环控制条件 (5)合并已知量与复写传播 (6)删除无用赋值 基本块定义 程序中只有一个入口和一个出口的一段顺序执行的语句序列,称为程序的一个基本块. 给我分数啊.
2023-08-04 09:02:321

编译原理

C语言编译过程详解C语言的编译链接过程是要把我们编写的一个C程序(源代码)转换成可以在硬件上运行的程序(可执行代码),需要进行编译和链接。编译就是把文本形式源代码翻译为机器语言形式的目标文件的过程。链接是把目标文件、操作系统的启动代码和用到的库文件进行组织形成最终生成可执行代码的过程。过程图解如下: 从图上可以看到,整个代码的编译过程分为编译和链接两个过程,编译对应图中的大括号括起的部分,其余则为链接过程。一、编译过程编译过程又可以分成两个阶段:编译和汇编。1、编译编译是读取源程序(字符流),对之进行词法和语法的分析,将高级语言指令转换为功能等效的汇编代码,源文件的编译过程包含两个主要阶段:第一个阶段是预处理阶段,在正式的编译阶段之前进行。预处理阶段将根据已放置在文件中的预处理指令来修改源文件的内容。如#include指令就是一个预处理指令,它把头文件的内容添加到.cpp文件中。这个在编译之前修改源文件的方式提供了很大的灵活性,以适应不同的计算机和操作系统环境的限制。一个环境需要的代码跟另一个环境所需的代码可能有所不同,因为可用的硬件或操作系统是不同的。在许多情况下,可以把用于不同环境的代码放在同一个文件中,再在预处理阶段修改代码,使之适应当前的环境。主要是以下几方面的处理:(1)宏定义指令,如 #define a b。对于这种伪指令,预编译所要做的是将程序中的所有a用b替换,但作为字符串常量的 a则不被替换。还有 #undef,则将取消对某个宏的定义,使以后该串的出现不再被替换。(2)条件编译指令,如#ifdef,#ifndef,#else,#elif,#endif等。这些伪指令的引入使得程序员可以通过定义不同的宏来决定编译程序对哪些代码进行处理。预编译程序将根据有关的文件,将那些不必要的代码过滤掉(3) 头文件包含指令,如#include "FileName"或者#include <FileName>等。在头文件中一般用伪指令#define定义了大量的宏(最常见的是字符常量),同时包含有各种外部符号的声明。采用头文件的目的主要是为了使某些定义可以供多个不同的C源程序使用。因为在需要用到这些定义的C源程序中,只需加上一条#include语句即可,而不必再在此文件中将这些定义重复一遍。预编译程序将把头文件中的定义统统都加入到它所产生的输出文件中,以供编译程序对之进行处理。包含到C源程序中的头文件可以是系统提供的,这些头文件一般被放在/usr/include目录下。在程序中#include它们要使用尖括号(<>)。另外开发人员也可以定义自己的头文件,这些文件一般与C源程序放在同一目录下,此时在#include中要用双引号("")。(4)特殊符号,预编译程序可以识别一些特殊的符号。例如在源程序中出现的LINE标识将被解释为当前行号(十进制数),FILE则被解释为当前被编译的C源程序的名称。预编译程序对于在源程序中出现的这些串将用合适的值进行替换。预编译程序所完成的基本上是对源程序的“替代”工作。经过此种替代,生成一个没有宏定义、没有条件编译指令、没有特殊符号的输出文件。这个文件的含义同没有经过预处理的源文件是相同的,但内容有所不同。下一步,此输出文件将作为编译程序的输出而被翻译成为机器指令。第二个阶段编译、优化阶段。经过预编译得到的输出文件中,只有常量;如数字、字符串、变量的定义,以及C语言的关键字,如main,if,else,for,while,{,}, +,-,*,等等。编译程序所要作得工作就是通过词法分析和语法分析,在确认所有的指令都符合语法规则之后,将其翻译成等价的中间代码表示或汇编代码。优化处理是编译系统中一项比较艰深的技术。它涉及到的问题不仅同编译技术本身有关,而且同机器的硬件环境也有很大的关系。优化一部分是对中间代码的优化。这种优化不依赖于具体的计算机。另一种优化则主要针对目标代码的生成而进行的。对于前一种优化,主要的工作是删除公共表达式、循环优化(代码外提、强度削弱、变换循环控制条件、已知量的合并等)、复写传播,以及无用赋值的删除,等等。 后一种类型的优化同机器的硬件结构密切相关,最主要的是考虑是如何充分利用机器的各个硬件寄存器存放的有关变量的值,以减少对于内存的访问次数。另外,如何根据机器硬件执行指令的特点(如流水线、RISC、CISC、VLIW等)而对指令进行一些调整使目标代码比较短,执行的效率比较高,也是一个重要的研究课题。2、汇编汇编实际上指把汇编语言代码翻译成目标机器指令的过程。对于被翻译系统处理的每一个C语言源程序,都将最终经过这一处理而得到相应的目标文件。目标文件中所存放的也就是与源程序等效的目标的机器语言代码。目标文件由段组成。通常一个目标文件中至少有两个段:代码段:该段中所包含的主要是程序的指令。该段一般是可读和可执行的,但一般却不可写。数据段:主要存放程序中要用到的各种全局变量或静态的数据。一般数据段都是可读,可写,可执行的。UNIX环境下主要有三种类型的目标文件:(1)可重定位文件其中包含有适合于其它目标文件链接来创建一个可执行的或者共享的目标文件的代码和数据。(2)共享的目标文件这种文件存放了适合于在两种上下文里链接的代码和数据。第一种是链接程序可把它与其它可重定位文件及共享的目标文件一起处理来创建另一个 目标文件;第二种是动态链接程序将它与另一个可执行文件及其它的共享目标文件结合到一起,创建一个进程映象。(3)可执行文件它包含了一个可以被操作系统创建一个进程来执行之的文件。汇编程序生成的实际上是第一种类型的目标文件。对于后两种还需要其他的一些处理方能得到,这个就是链接程序的工作了。二、链接过程由汇编程序生成的目标文件并不能立即就被执行,其中可能还有许多没有解决的问题。例如,某个源文件中的函数可能引用了另一个源文件中定义的某个符号(如变量或者函数调用等);在程序中可能调用了某个库文件中的函数,等等。所有的这些问题,都需要经链接程序的处理方能得以解决。链接程序的主要工作就是将有关的目标文件彼此相连接,也即将在一个文件中引用的符号同该符号在另外一个文件中的定义连接起来,使得所有的这些目标文件成为一个能够被操作系统装入执行的统一整体。根据开发人员指定的同库函数的链接方式的不同,链接处理可分为两种:(1)静态链接在这种链接方式下,函数的代码将从其所在地静态链接库中被拷贝到最终的可执行程序中。这样该程序在被执行时这些代码将被装入到该进程的虚拟地址空间中。静态链接库实际上是一个目标文件的集合,其中的每个文件含有库中的一个或者一组相关函数的代码。(2) 动态链接在此种方式下,函数的代码被放到称作是动态链接库或共享对象的某个目标文件中。链接程序此时所作的只是在最终的可执行程序中记录下共享对象的名字以及其它少量的登记信息。在此可执行文件被执行时,动态链接库的全部内容将被映射到运行时相应进程的虚地址空间。动态链接程序将根据可执行程序中记录的信息找到相应的函数代码。对于可执行文件中的函数调用,可分别采用动态链接或静态链接的方法。使用动态链接能够使最终的可执行文件比较短小,并且当共享对象被多个进程使用时能节约一些内存,因为在内存中只需要保存一份此共享对象的代码。但并不是使用动态链接就一定比使用静态链接要优越。在某些情况下动态链接可能带来一些性能上损害。 我们在linux使用的gcc编译器便是把以上的几个过程进行捆绑,使用户只使用一次命令就把编译工作完成,这的确方便了编译工作,但对于初学者了解编译过程就很不利了,下图便是gcc代理的编译过程:从上图可以看到:预编译将.c 文件转化成 .i文件使用的gcc命令是:gcc –E对应于预处理命令cpp编译将.c/.h文件转换成.s文件使用的gcc命令是:gcc –S对应于编译命令 cc –S汇编将.s 文件转化成 .o文件使用的gcc 命令是:gcc –c对应于汇编命令是 as链接将.o文件转化成可执行程序使用的gcc 命令是: gcc对应于链接命令是 ld总结起来编译过程就上面的四个过程:预编译、编译、汇编、链接。了解这四个过程中所做的工作,对我们理解头文件、库等的工作过程是有帮助的,而且清楚的了解编译链接过程还对我们在编程时定位错误,以及编程时尽量调动编译器的检测错误会有很大的帮助的。是否可以解决您的问题?
2023-08-04 09:02:411

编译原理的内容简介

本书介绍编译器构造的一般原理和基本实现方法,主要内容包括词法分析、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。除了介绍命令式编程语言的编译技术外,本书还介绍面向对象语言和函数式编程语言的实现技术。本书还强调一些相关的理论知识,如形式语言和自动机理论、语法制导的定义和属性文法、类型论和类型系统等。本书取材广泛新颖、图文并茂,注意理论联系实际。本书可作为高等学校计算机科学及相关专业的教材,也可供计算机软件工程技术人员参考使用。
2023-08-04 09:02:521

编译原理什么是素短语

我也看不懂书上的定义,从书上的例子我总结出一个定义:“至少包含一个终结符的,除自身外,不含其它短语的短语”。未经过验证。
2023-08-04 09:03:078

想学《编译原理》请各位推荐些书

清华大学 《编译原理》第二版
2023-08-04 09:03:372

编译原理问题,求解答

好,我来帮你理解一下,先看基本知识:四元式是一种比较普遍采用的中间代码形式。四元式的四个组成成分是:算符op,第一和第二运算对象ARG1和ARG@及运算结果RESULT。运算对象和运算结果有时指用户自己定义的变量,有时指编译程序引进的临时变量。例如a∶=b*c+b*d的四元式表示如下:(1)(*, b, c, t1)(2)(*, b, d, t2)(3)(+, t1, t2, t3)(4)(∶=,t3, -, a)四元式和三元式的主要不同在于,四元式对中间结果的引用必须通过给定的名字,而三元式是通过产生中间结果的三元式编号。也就是说,四元式之间的联系是通过临时变量实现的。有时,为了更直观,也把四元式的形式写成简单赋值形式或更易理解的形式。比如把上述四元式序列写成:(1)t1∶=b*c(2)t2∶=b*d(3)t3∶=t1+t2(4)a∶=t3把(jump,-,-,L)写成goto L把(jrop,B,C,L)写成if B rop C goto L好,下面分析一下a<b这是一个表达式,它的结果要么是0,要么是1,因为没有指定这个表达式存放在哪,所以需要一个临时变量来存放它的,在你的问题中,就是T。很显然T有2个值:0或者1因此,有101 T:=0 (这个是表达式为假的出口)103 T:=1 (这个是表达式为真的出口)因为你的表达式只有一个A<B,因此A<B的真假出口就是表达式的真假出口,所以100: if a<b goto 103 (a<b为真,跳到真出口103)101: T:=0(否则,进入假出口)102: goto 104 (当然要跳过真出口罗,否则T的值不就又进入真出口了,变成真了)103: T:=1104:(程序继续执行)
2023-08-04 09:03:441

编译原理中词法分析和语法分析的任务分别是什么

在编译原理中,语法规则和词法规则不同之处在于:规则主要识别单词,而语法主要识别多个单词组成的句子。词法分析和词法分析程序:  词法分析阶段是编译过程的第一个阶段。这个阶段的任务是从左到右一个字符一个字符地读入源程序,即对构成源程序的字符流进行扫描然后根据构词规则识别单词(也称单词符号或符号)。词法分析程序实现这个任务。词法分析程序可以使用lex等工具自动生成。语法分析(Syntax analysis或Parsing)和语法分析程序(Parser)   语法分析是编译过程的一个逻辑阶段。语法分析的任务是在词法分析的基础上将单词序列组合成各类语法短语,如“程序”,“语句”,“表达式”等等.语法分析程序判断源程序在结构上是否正确.源程序的结构由上下文无关文法描述.语义分析(Syntax analysis)   语义分析是编译过程的一个逻辑阶段. 语义分析的任务是对结构上正确的源程序进行上下文有关性质的审查, 进行类型审查.语义分析将审查类型并报告错误:不能在表达式中使用一个数组变量,赋值语句的右端和左端的类型不匹配.
2023-08-04 09:04:061

编译原理:优先函数 f和g 到底怎么看啊,不懂怎么构造的 求解...

2023-08-04 09:04:252

编译原理中的语法和文法一样吗

  编译原理中的语法和文法是不一样的,但却融会贯通。  在计算机科学中,文法是编译原理的基础,是描述一门程序设计语言和实现其编译器的方法。  文法分成四种类型,即0型、1型、2型和3型。这几类文法的差别在于对产生式施加不同的限制。  形式语言,这种理论对计算机科学有着深刻的影响,特别是对程序设计语言的设计、编译方法和计算复杂性等方面更有重大的作用。  多数程序设计语言的单词的语法都能用正规文法或3型文法(3型文法G=(VN,VT,P,S)的P中的规则有两种形式:一种是前面定义的形式,即:A→aB或A→a其中A,B∈VN ,a∈VT*,另一种形式是:A→Ba或A→a,前者称为右线性文法,后者称为左线性文法。正规文法所描述的是VT*上的正规集)来描述。  四个文法类的定义是逐渐增加限制的,因此每一种正规文法都是上下文无关的,每一种上下文无关文法都是上下文有关的,而每一种上下文有关文法都是0型文法。称0型文法产生的语言为0型语言。上下文有关文法、上下文无关文法和正规文法产生的语言分别称为上下文有关语言、上下文无关语言和正规语言。 
2023-08-04 09:04:521

学习编译原理,需要什么基础

编译原理内容包括语言和文法、词法分析、语法分析、语法制导翻译、中间代码生成、存储管理、代码优化和目标代码生成。主要是讲怎么做程序的编译器。需要数学基础和很强的逻辑思维。编译原理里的字符闭包是指有限循环。关于闭包这些名词解释,你们的课程应该有离散数学吧?会有对这些概念的解释。编译原理这书啊。得花老大精力去看了。每一行都会是至关重要的。如果你漏看了哪一节,或许接下来看到的新字母就不知道是什么意思了。所以要反复看,反复用逻辑思维推敲。做习题,习题类型也就几种,做熟了就很简单
2023-08-04 09:05:011

编译原理的最左推导和最右推导问题

最左推导:S=> (L) =>(L,S)=>(S,S)=>(a,S)=>(a,(L))=>(a,(L,S))=>(a,(S,S))=>(a,((L),S))=>(a,((L,S),S)) =>(a,((S,S),S))=>(a,((a,S),S))=>(a,((a,a),S))=>(a,((a,a),(L)))=>(a,((a,a),(L,S))) =>(a,((a,a),(S,S)))=>(a,((a,a),(a,S)))=>(a,((a,a),(a,a))) 共17步最右推导S=> (L) =>(L,S)=>(L,(L))=>(L,(L,S))=>(L,(L,(L)))=>(L,(L,(L,S)))=>(L,(L,(L,a)))=>(L,(L,(S,a)))=>(L,(L,(a,a)))=>(L,(S,(a,a)))=>(L,((L),(a,a)))=>(L,((L,S),(a,a)))=>(L,((L,a),(a,a)))=>(L,((S,a),(a,a)))=>(L,((a,a),(a,a)))=>(S,((a,a),(a,a)))=>(a,((a,a),(a,a)))
2023-08-04 09:05:111

编译原理 V+什么意思,例如下面的例子。。。

v表示终结符和非终结符集合。+表示集合中的一个或多个元素构成的串的集合。所以v+表示由一个或多个终结符或非终结符构成的串的集合。比如如果a∈VT,A∈VN,那么a,A,aA,Aa,aAA,AaA等都是v+中的元素。编译原理 V+什么意思,例如下面的例子。。。
2023-08-04 09:05:201

编译原理 (a|b)a(a|b) *a 表示的语言是什么

它表示一串字符,该字符以a或b开头,第二个字符是a,第三个字符是a或b,接下来是任意多个a(可以是零个)。举例:aaaaabbaababaaaaaaaabaaaaaabaaaaaaaaaaaababaaaaaaaaaaaaaaaa
2023-08-04 09:05:301

编译原理

yun
2023-08-04 09:05:402

求解编译原理的一道题:设有文法如下

首先要做这题你要知道判别文法类型包括四个层次:0-型文法(无限制文法或短语结构文法)包括所有的文法。该类型的文法能够产生所有可被图灵机识别的语言。可被图灵机识别的语言是指能够使图灵机停机的字串,这类语言又被称为递归可枚举语言。注意递归可枚举语言与递归语言的区别,后者是前者的一个真子集,是能够被一个总停机的图灵机判定的语言。 1-型文法(上下文相关文法)生成上下文相关语言。这种文法的产生式规则取如 αAβ -> αγβ 一样的形式。这里的A 是非终结符号,而 α, β 和 γ 是包含非终结符号与终结符号的字串;α, β 可以是空串,但 γ 必须不能是空串;这种文法也可以包含规则 S->ε ,但此时文法的任何产生式规则都不能在右侧包含 S 。这种文法规定的语言可以被线性有界非确定图灵机接受。 2-型文法生成上下文无关语言。这种文法的产生式规则取如 A -> γ 一样的形式。这里的A 是非终结符号,γ 是包含非终结符号与终结符号的字串。这种文法规定的语言可以被非确定下推自动机接受。上下文无关语言为大多数程序设计语言的语法提供了理论基础。 3-型文法(正规文法)生成正规语言。这种文法要求产生式的左侧只能包含一个非终结符号,产生式的右侧只能是空串、一个终结符号或者一个非终结符号后随一个终结符号;如果所有产生式的右侧都不含初始符号 S ,规则 S -> ε 也允许出现。这种文法规定的语言可以被有限状态自动机接受,也可以通过正则表达式来获得。正规语言通常用来定义检索模式或者程序设计语言中的词法结构。 正规语言类包含于上下文无关语言类,上下文无关语言类包含于上下文相关语言类,上下文相关语言类包含于递归可枚举语言类。这里的包含都是集合的真包含关系,也就是说:存在递归可枚举语言不属于上下文相关语言类,存在上下文相关语言不属于上下文无关语言类,存在上下文无关语言不属于正规语言类。1)本题应该是--上下文无关文法句子是产生式在推导时“仅仅有终结符”的任何一步2)%mm%nn 是一个句子由于下面一题的图我等级不够 不能贴图 发你邮箱
2023-08-04 09:06:251

编译原理 名词解释

1、识别源程序中意义独立的最小单位--单词2、不确定的有穷自动机(Nondeterministic Finite Automata)--NFA3、是指程序—顺序执行的语句序列,其中只有一个入口和一个出口,入口就是其中的第—个语句,出口就是其中的最后一个语句--基本块4、它把高级语言编写的源程序翻译成与之在逻辑上等价的机器语言或汇编语言的目标程序--编译程序5、是规则的非空有穷集合--文法6、确定的有穷自动(Deterministic Finite Automata)--DFA
2023-08-04 09:06:331

【编译原理】第二章:语言和文法

上述文法 表示,该文法由终结符集合 ,非终结符集合 ,产生式集合 ,以及开始符号 构成。 而产生式 表示,一个表达式(Expression) ,可以由一个标识符(Identifier) 、或者两个表达式由加号 或乘号 连接、或者另一个表达式用括号包裹( )构成。 约定 :在不引起歧义的情况下,可以只写产生式。如以上文法可以简写为: 产生式 可以简写为: 如上例中, 可以简写为: 给定文法 ,如果有 ,那么可以将符号串 重写 为 ,记作 ,这个过程称为 推导 。 如上例中, 可以推导出 或 或 等等。 如果 , 可以记作 ,则称为 经过n步推导出 ,记作 。 推导的反过程称为 归约 。 如果 ,则称 是 的一个 句型(sentential form )。 由文法 的开始符号 推导出的所有句子构成的集合称为 文法G生成的语言 ,记作 。 即: 例 文法 表示什么呢? 代表小写字母; 代表数字; 表示若干个字母和数字构成的字符串; 说明 是一个字母、或者是字母开头的字符串。 那么这个文法表示的即是,以字母开头的、非空的字符串,即标识符的构成方式。 并、连接、幂、克林闭包、正闭包。 如上例表示为: 中必须包含一个 非终结符 。 产生式一般形式: 即上式中只有当上下文满足 与 时,才能进行从 到 的推导。 上下文有关文法不包含空产生式( )。 产生式的一般形式: 即产生式左边都是非终结符。 右线性文法 : 左线性文法 : 以上都成为正则文法。 即产生式的右侧只能有一个终结符,且所有终结符只能在同一侧。 例:(右线性文法) 以上文法满足右线性文法。 以上文法生成一个以字母开头的字母数字串(标识符)。 以上文法等价于 上下文无关文法 : 正则文法能描述程序设计语言中的多数单词。 正则文法能描述程序设计语言中的多数单词,但不能表示句子构造,所以用到最多的是CFG。 根节点 表示文法开始符号S; 内部节点 表示对产生式 的应用;该节点的标号是产生式左部,子节点从左到右表示了产生式的右部; 叶节点 (又称边缘)既可以是非终结符也可以是终结符。 给定一个句型,其分析树的每一棵子树的边缘称为该句型的一个 短语 。 如果子树高度为2,那么这棵子树的边缘称为该句型的一个 直接短语 。 直接短语一定是某产生式的右部,但反之不一定。 如果一个文法可以为某个句子生成 多棵分析树 ,则称这个文法是 二义性的 。 二义性原因:多个if只有一个else; 消岐规则:每个else只与最近的if匹配。
2023-08-04 09:06:401

编译原理的发展历程

在20世纪40年代,由于冯·诺伊曼在存储-程序计算机方面的先锋作用,编写一串代码或程序已成必要,这样计算机就可以执行所需的计算。开始时,这些程序都是用机器语言 (machine language )编写的。机器语言就是表示机器实际操作的数字代码,例如:C7 06 0000 0002 表示在IBM PC 上使用的Intel 8x86处理器将数字2移至地址0 0 0 0 (16进制)的指令。但编写这样的代码是十分费时和乏味的,这种代码形式很快就被汇编语言(assembly language )代替了。在汇编语言中,都是以符号形式给出指令和存储地址的。例如,汇编语言指令 MOV X,2 就与前面的机器指令等价(假设符号存储地址X是0 0 0 0 )。汇编程序(assembler )将汇编语言的符号代码和存储地址翻译成与机器语言相对应的数字代码。汇编语言大大提高了编程的速度和准确度,人们至今仍在使用着它,在编码需要极快的速度和极高的简洁程度时尤为如此。但是,汇编语言也有许多缺点:编写起来也不容易,阅读和理解很难;而且汇编语言的编写严格依赖于特定的机器,所以为一台计算机编写的代码在应用于另一台计算机时必须完全重写。发展编程技术的下一个重要步骤就是以一个更类似于数学定义或自然语言的简洁形式来编写程序的操作,它应与任何机器都无关,而且也可由一个程序翻译为可执行的代码。例如,前面的汇编语言代码可以写成一个简洁的与机器无关的形式 x = 2。在1954年至1957年期间,IBM的John Backus带领的一个研究小组对FORTRAN语言及其编译器的开发,使得上面的担忧不必要了。但是,由于当时处理中所涉及到的大多数程序设计语言的翻译并不为人所掌握,所以这个项目的成功也伴随着巨大的辛劳。几乎与此同时,人们也在开发着第一个编译器, Noam Chomsky开始了他的自然语言结构的研究。他的发现最终使得编译器结构异常简单,甚至还带有了一些自动化。Chomsky的研究导致了根据语言文法(grammar ,指定其结构的规则)的难易程度以及识别它们所需的算法来为语言分类。正如现在所称的-与乔姆斯基分类结构(Chomsky hierarchy )一样-包括了文法的4个层次:0型、1型、2型和3型文法,且其中的每一个都是其前者的专门化。2型(或上下文无关文法(context-free grammar ))被证明是程序设计语言中最有用的,而且今天它已代表着程序设计语言结构的标准方式。分析问题( parsing problem ,用于限定上下文无关语言的识别的有效算法)的研究是在20世纪60年代和70年代,它相当完善地解决了这一问题, 现在它已是编译理论的一个标准部分。它们与乔姆斯基的3型文法相对应。对它们的研究与乔姆斯基的研究几乎同时开始,并且引出了表示程序设计语言的单词(或称为记号)的符号方式。人们接着又深化了生成有效的目标代码的方法,这就是最初的编译器,它们被一直使用至今。人们通常将其误称为优化技术(optimization technique ),但因其从未真正地得到过被优化了的目标代码而仅仅改进了它的有效性,因此实际上应称作代码改进技术(code improvement technique )。这些程序最初被称为编译程序-编译器,但更确切地应称为分析程序生成器 (parser generator ),这是因为它们仅仅能够自动处理编译的一部分。这些程序中最著名的是 Yacc (yet another compiler- compiler),它是由Steve Johnson在1975年为Unix系统编写的。类似地,有穷自动机的研究也发展了另一种称为扫描程序生成器 (scanner generator )的工具,Lex (与Yacc同时,由Mike Lesk为Unix系统开发的)是这其中的佼佼者。在20世纪70年代后期和80年代早期,大量的项目都关注于编译器其他部分的生成自动化,这其中就包括代码生成。这些尝试并未取得多少成功,这大概是因为操作太复杂而人们又对其不甚了解。编译器设计最近的发展包括:首先,编译器包括了更为复杂的算法的应用程序,它用于推断或简化程序中的信息;这又与更为复杂的程序设计语言(可允许此类分析)的发展结合在一起。其中典型的有用于函数语言编译的Hindle y - Milner类型检查的统一算法。其次,编译器已越来越成为基于窗口的交互开发环境(interactive development environment,IDE )的一部 分,它包括了编辑器、链接程序、调试程序以及项目管理程序。这样的IDE的标准并没有多少, 但是已沿着这一方向对标准的窗口环境进行开发了。
2023-08-04 09:06:501

编译原理的数据结构

编译原理一直是计算机学习的必修课.当然,由编译器的阶段使用的算法与支持这些阶段的数据结构之间的交互是非常强大的。编译器的编写者尽可能有效实施这些方法且不引起复杂性。理想的情况是:与程序大小成线性比例的时间内编译器,换言之就是,在0 ( n )时间内,n是程序大小的度量(通常是字符数)。本节将讲述一些主要的数据结构,它们是其操作部分阶段所需要的,并用来在阶段中交流信息。 临时文件(temporary file):计算机过去一直未能在编译器时将整个程序保留在存储器中。这一问题已经通过使用临时文件来保存翻译时中间步骤的结果或通过“匆忙地”编译(也就是只保留源程序早期部分的足够信息用以处理翻译)解决了。存储器的限制现在也只是一个小问题了,现在可以将整个编译单元放在存储器之中,特别是在可以分别编译的语言中时。但是偶尔还是会发现需要在某些运行步骤中生成中间文件。其中典型的是代码生成时需要反填(backpatch)地址。例如,当翻译如下的条件语句时 if x = 0 then ... else ... 在知道else部分代码的位置之前必须由文本跳到else部分:CMP X,0 JNE NEXT ;;location of NEXT not yet known < code for then-part > NEXT : < code for else-part >通常,必须为NEXT的值留出一个空格,一旦知道该值后就会将该空格填上,利用临时文件可以很容易地做到这一点。如果想利用上面的编译原理开发一套属于自己的编程语言,或者想在一个产品中嵌入编程语言,可以参考zengl开源网开发的zengl编程语言,该编程语言为国人使用C语言开发,里面包含两个部分,一个是编译器,一个是解释执行中间代码的虚拟机。编译器包含了词法扫描,语法分析,中间代码输出等,虚拟机则类似JAVA一样解释执行中间代码。作者将所有的版本都公布出来,好让读者可以由浅入深的做研究,并且为了证明该编程语言的实用性,还结合SDL游戏开发库开发了一款图形界面和命令行界面的21点扑克小游戏 。zengl编程语言目前适用平台为windows和linux (最开始在Linux下使用gcc开发,后来移植到windows平台)
2023-08-04 09:07:051

编译原理文法问题,急急急

第一题S->ABA->aA"bA"->aA"b|εB->B"B"->dB"|ε----------------------第二题S->aS"bS"->aS"b|DD->dD|ε----------------------第三题最左推导的话,我认为要先消除左递归才行(把左递归转成右递归),消除之后:N->DN"N"->DN"|εD->0|1|2|...|9最左推导为 N->DN"->2N"->2DN"->25N"->25DN"->258N"->258规范推导(最右推导)为N->ND->N8->ND8->N58->D58->258----------------------第四题构造一下语法树就知道了。直接短语是深度为2的节点(根节点是深度0)。短语是深度为2的节点代入深度为1的产生式中。句柄是所有直接短语中最左的那个。1.baaa>>> _________S_______/_________A_____B_____/__\____|____A___a___a ___/____b___B _______|______a直接短语为 Aa、a短语为 Aaa句柄为 Aa2.bBaa>>>_________S_______/_________A_____B_____/__\____|____A___a___a ___/____b___B 直接短语为 Aa、a短语为 Aaa 句柄为 Aa
2023-08-04 09:07:191

如何学习编译原理

编译原理是本科计算机课程中最难的一门了,因为它实在是太抽象了,而且学过之后很容易忘记,但是它又是非常重要的一门课程,起到了承上启下的作用。学习编译原理,不要死看课本,课本都是翻译国外的,读起来有点吃力。结合习题是比较好的,可以理解一些概念。另外,可以用lex和yacc实现一个词法分析器和语法分析器,如果这两个实验跑通了,对你学习编译原理的学习非常有帮助。
2023-08-04 09:07:281

有关编译原理

⑴拓广文法 1 分 G[S ′ ]: S ′→ S ⑴ S → SaA ⑵ S → a ⑶ A → AbS ⑷ A → b ⑸该文法的以 LR(0) 项目集为状态的识别规范句型活前缀的 DFA : ⑵ 该文法的 LR(0) 分析表: 状态 ACTION GOTO a b # S A 0 S 2 1 1 S 3 acc 2 r 3 r 3 r 3 3 S 5 4 4 r 2 r 2 /S 6 r 2 5 r 5 r 5 r 5 6 S 2 7 7 r 4 /S 3 r 4 r 4 ⑶ LR(0) 文法:该文法的以 LR(0) 项目集为状态的识别规范句型活前缀的 DFA 中没有冲突状态。 该文法不是 LR(0) 文法 因为存在冲突状态: I 4 和 I 7 ⑷ SLR(1) 文法:该文法的以 LR(0) 项目集为状态的识别规范句型活前缀的 DFA 中有冲突状态,冲突可用 FOLLOW 集解决。 该文法不是 SLR(1) 文法。 因为 FOLLOW(S)={a,b,#} ,所以无法解决冲突
2023-08-04 09:07:381

什么是编译原理?

编译原理,说得通俗易懂一些就是:让机器通过某种机制和规则,将一种由人们书写的高级程序代码,经过若干步骤,最终翻译成机器可理解执行的二进制代码。编译原理技术的具体应用,例如:(1)、我们用户通常编写的 C/C++ 程序源代码(*.C/*.CPP),通过 Microsoft Visual C++ 编译器,将由人工书写的 C/C++ 语言程序源代码(*.C/*.CPP),最终翻译成机器可执行的二进制代码(*.EXE);(2)、人工智能领域中的自然语言处理、机器翻译技术(例如:英/汉翻译、日/汉翻译系统等)等,都需要使用到编译原理技术。
2023-08-04 09:07:591

C语言编译原理是什么?

C语言编译过程详解C语言的编译链接过程是要把我们编写的一个C程序(源代码)转换成可以在硬件上运行的程序(可执行代码),需要进行编译和链接。编译就是把文本形式源代码翻译为机器语言形式的目标文件的过程。链接是把目标文件、操作系统的启动代码和用到的库文件进行组织形成最终生成可执行代码的过程。过程图解如下: 从图上可以看到,整个代码的编译过程分为编译和链接两个过程,编译对应图中的大括号括起的部分,其余则为链接过程。一、编译过程编译过程又可以分成两个阶段:编译和汇编。1、编译编译是读取源程序(字符流),对之进行词法和语法的分析,将高级语言指令转换为功能等效的汇编代码,源文件的编译过程包含两个主要阶段:第一个阶段是预处理阶段,在正式的编译阶段之前进行。预处理阶段将根据已放置在文件中的预处理指令来修改源文件的内容。如#include指令就是一个预处理指令,它把头文件的内容添加到.cpp文件中。这个在编译之前修改源文件的方式提供了很大的灵活性,以适应不同的计算机和操作系统环境的限制。一个环境需要的代码跟另一个环境所需的代码可能有所不同,因为可用的硬件或操作系统是不同的。在许多情况下,可以把用于不同环境的代码放在同一个文件中,再在预处理阶段修改代码,使之适应当前的环境。主要是以下几方面的处理:(1)宏定义指令,如 #define a b。对于这种伪指令,预编译所要做的是将程序中的所有a用b替换,但作为字符串常量的 a则不被替换。还有 #undef,则将取消对某个宏的定义,使以后该串的出现不再被替换。(2)条件编译指令,如#ifdef,#ifndef,#else,#elif,#endif等。这些伪指令的引入使得程序员可以通过定义不同的宏来决定编译程序对哪些代码进行处理。预编译程序将根据有关的文件,将那些不必要的代码过滤掉(3) 头文件包含指令,如#include "FileName"或者#include <FileName>等。在头文件中一般用伪指令#define定义了大量的宏(最常见的是字符常量),同时包含有各种外部符号的声明。采用头文件的目的主要是为了使某些定义可以供多个不同的C源程序使用。因为在需要用到这些定义的C源程序中,只需加上一条#include语句即可,而不必再在此文件中将这些定义重复一遍。预编译程序将把头文件中的定义统统都加入到它所产生的输出文件中,以供编译程序对之进行处理。包含到C源程序中的头文件可以是系统提供的,这些头文件一般被放在/usr/include目录下。在程序中#include它们要使用尖括号(<>)。另外开发人员也可以定义自己的头文件,这些文件一般与C源程序放在同一目录下,此时在#include中要用双引号("")。(4)特殊符号,预编译程序可以识别一些特殊的符号。例如在源程序中出现的LINE标识将被解释为当前行号(十进制数),FILE则被解释为当前被编译的C源程序的名称。预编译程序对于在源程序中出现的这些串将用合适的值进行替换。预编译程序所完成的基本上是对源程序的“替代”工作。经过此种替代,生成一个没有宏定义、没有条件编译指令、没有特殊符号的输出文件。这个文件的含义同没有经过预处理的源文件是相同的,但内容有所不同。下一步,此输出文件将作为编译程序的输出而被翻译成为机器指令。第二个阶段编译、优化阶段。经过预编译得到的输出文件中,只有常量;如数字、字符串、变量的定义,以及C语言的关键字,如main,if,else,for,while,{,}, +,-,*,等等。编译程序所要作得工作就是通过词法分析和语法分析,在确认所有的指令都符合语法规则之后,将其翻译成等价的中间代码表示或汇编代码。优化处理是编译系统中一项比较艰深的技术。它涉及到的问题不仅同编译技术本身有关,而且同机器的硬件环境也有很大的关系。优化一部分是对中间代码的优化。这种优化不依赖于具体的计算机。另一种优化则主要针对目标代码的生成而进行的。对于前一种优化,主要的工作是删除公共表达式、循环优化(代码外提、强度削弱、变换循环控制条件、已知量的合并等)、复写传播,以及无用赋值的删除,等等。 后一种类型的优化同机器的硬件结构密切相关,最主要的是考虑是如何充分利用机器的各个硬件寄存器存放的有关变量的值,以减少对于内存的访问次数。另外,如何根据机器硬件执行指令的特点(如流水线、RISC、CISC、VLIW等)而对指令进行一些调整使目标代码比较短,执行的效率比较高,也是一个重要的研究课题。2、汇编汇编实际上指把汇编语言代码翻译成目标机器指令的过程。对于被翻译系统处理的每一个C语言源程序,都将最终经过这一处理而得到相应的目标文件。目标文件中所存放的也就是与源程序等效的目标的机器语言代码。目标文件由段组成。通常一个目标文件中至少有两个段:代码段:该段中所包含的主要是程序的指令。该段一般是可读和可执行的,但一般却不可写。数据段:主要存放程序中要用到的各种全局变量或静态的数据。一般数据段都是可读,可写,可执行的。UNIX环境下主要有三种类型的目标文件:(1)可重定位文件其中包含有适合于其它目标文件链接来创建一个可执行的或者共享的目标文件的代码和数据。(2)共享的目标文件这种文件存放了适合于在两种上下文里链接的代码和数据。第一种是链接程序可把它与其它可重定位文件及共享的目标文件一起处理来创建另一个 目标文件;第二种是动态链接程序将它与另一个可执行文件及其它的共享目标文件结合到一起,创建一个进程映象。(3)可执行文件它包含了一个可以被操作系统创建一个进程来执行之的文件。汇编程序生成的实际上是第一种类型的目标文件。对于后两种还需要其他的一些处理方能得到,这个就是链接程序的工作了。二、链接过程由汇编程序生成的目标文件并不能立即就被执行,其中可能还有许多没有解决的问题。例如,某个源文件中的函数可能引用了另一个源文件中定义的某个符号(如变量或者函数调用等);在程序中可能调用了某个库文件中的函数,等等。所有的这些问题,都需要经链接程序的处理方能得以解决。链接程序的主要工作就是将有关的目标文件彼此相连接,也即将在一个文件中引用的符号同该符号在另外一个文件中的定义连接起来,使得所有的这些目标文件成为一个能够被操作系统装入执行的统一整体。根据开发人员指定的同库函数的链接方式的不同,链接处理可分为两种:(1)静态链接在这种链接方式下,函数的代码将从其所在地静态链接库中被拷贝到最终的可执行程序中。这样该程序在被执行时这些代码将被装入到该进程的虚拟地址空间中。静态链接库实际上是一个目标文件的集合,其中的每个文件含有库中的一个或者一组相关函数的代码。(2) 动态链接在此种方式下,函数的代码被放到称作是动态链接库或共享对象的某个目标文件中。链接程序此时所作的只是在最终的可执行程序中记录下共享对象的名字以及其它少量的登记信息。在此可执行文件被执行时,动态链接库的全部内容将被映射到运行时相应进程的虚地址空间。动态链接程序将根据可执行程序中记录的信息找到相应的函数代码。对于可执行文件中的函数调用,可分别采用动态链接或静态链接的方法。使用动态链接能够使最终的可执行文件比较短小,并且当共享对象被多个进程使用时能节约一些内存,因为在内存中只需要保存一份此共享对象的代码。但并不是使用动态链接就一定比使用静态链接要优越。在某些情况下动态链接可能带来一些性能上损害。 我们在linux使用的gcc编译器便是把以上的几个过程进行捆绑,使用户只使用一次命令就把编译工作完成,这的确方便了编译工作,但对于初学者了解编译过程就很不利了,下图便是gcc代理的编译过程:从上图可以看到:预编译将.c 文件转化成 .i文件使用的gcc命令是:gcc –E对应于预处理命令cpp编译将.c/.h文件转换成.s文件使用的gcc命令是:gcc –S对应于编译命令 cc –S汇编将.s 文件转化成 .o文件使用的gcc 命令是:gcc –c对应于汇编命令是 as链接将.o文件转化成可执行程序使用的gcc 命令是: gcc对应于链接命令是 ld总结起来编译过程就上面的四个过程:预编译、编译、汇编、链接。了解这四个过程中所做的工作,对我们理解头文件、库等的工作过程是有帮助的,而且清楚的了解编译链接过程还对我们在编程时定位错误,以及编程时尽量调动编译器的检测错误会有很大的帮助的。
2023-08-04 09:08:092

编译原理全部的名词解释

书上有别那么懒!。。。。编译过程的六个阶段:词法分析,语法分析,语义分析,中间代码生成,代码优化,目标代码生成解释程序:把某种语言的源程序转换成等价的另一种语言程序——目标语言程序,然后再执行目标程序。解释方式是接受某高级语言的一个语句输入,进行解释并控制计算机执行,马上得到这句的执行结果,然后再接受下一句。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(机器语言程序或汇编语言程序)。解释程序和编译程序的根本区别:是否生成目标代码句子的二义性(这里的二义性是指语法结构上的。):文法G[S]的一个句子如果能找到两种不同的最左推导(或最右推导),或者存在两棵不同的语法树,则称这个句子是二义性的。文法的二义性:一个文法如果包含二义性的句子,则这个文法是二义文法,否则是无二义文法。LL(1)的含义:(LL(1)文法是无二义的; LL(1)文法不含左递归)第1个L:从左到右扫描输入串 第2个L:生成的是最左推导1 :向右看1个输入符号便可决定选择哪个产生式某些非LL(1)文法到LL(1)文法的等价变换: 1. 提取公因子 2. 消除左递归 文法符号的属性:单词的含义,即与文法符号相关的一些信息。如,类型、值、存储地址等。一个属性文法(attribute grammar)是一个三元组A=(G, V, F)G:上下文无关文法。V:属性的有穷集。每个属性与文法的一个终结符或非终结符相连。属性与变量一样,可以进行计算和传递。F:关于属性的断言或谓词(一组属性的计算规则)的有穷集。断言或语义规则与一个产生式相联,只引用该产生式左端或右端的终结符或非终结符相联的属性。综合属性:若产生式左部的单非终结符A的属性值由右部各非终结符的属性值决定,则A的属性称为综合属继承属性:若产生式右部符号B的属性值是根据左部非终结符的属性值或者右部其它符号的属性值决定的,则B的属性为继承属性。(1)非终结符既可有综合属性也可有继承属性,但文法开始符号没有继承属性。(2) 终结符只有综合属性,没有继承属性,它们由词法程序提供。在计算时: 综合属性沿属性语法树向上传递;继承属性沿属性语法树向下传递。 语法制导翻译:是指在语法分析过程中,完成附加在所使用的产生式上的语义规则描述的动作。语法制导翻译实现:对单词符号串进行语法分析,构造语法分析树,然后根据需要构造属性依赖图,遍历语法树并在语法树的各结点处按语义规则进行计算。中间代码(中间语言)1、是复杂性介于源程序语言和机器语言的一种表示形式。2、一般,快速编译程序直接生成目标代码。3、为了使编译程序结构在逻辑上更为简单明确,常采用中间代码,这样可以将与机器相关的某些实现细节置于代码生成阶段仔细处理,并且可以在中间代码一级进行优化工作,使得代码优化比较容易实现。何谓中间代码:源程序的一种内部表示,不依赖目标机的结构,易于代码的机械生成。为何要转换成中间代码:(1)逻辑结构清楚;利于不同目标机上实现同一种语言。 (2)便于移植,便于修改,便于进行与机器无关的优化。中间代码的几种形式:逆波兰记号 ,三元式和树形表示 ,四元式 符号表的一般形式:一张符号表的的组成包括两项,即名字栏和信息栏。 信息栏包含许多子栏和标志位,用来记录相应名字和种种不同属性,名字栏也称主栏。主栏的内容称为关键字(key word)。符号表的功能:(1)收集符号属性 (2) 上下文语义的合法性检查的依据: 检查标识符属性在上下文中的一致性和合法性。(3)作为目标代码生成阶段地址分配的依据符号的主要属性及作用:1. 符号名 2. 符号的类型 (整型、实型、字符串型等))3. 符号的存储类别(公共、私有)4. 符号的作用域及可视性 (全局、局部) 5. 符号变量的存储分配信息 (静态存储区、动态存储区)存储分配方案策略:静态存储分配;动态存储分配:栈式、 堆式。 静态存储分配1、基本策略在编译时就安排好目标程序运行时的全部数据空间,并能确定每个数据项的单元地址。2、适用的分配对象:子程序的目标代码段;全局数据目标(全局变量)3、静态存储分配的要求:不允许递归调用,不含有可变数组。FORTRAN程序是段结构,不允许递归,数据名大小、性质固定。 是典型的静态分配动态存储分配 1、如果一个程序设计语言允许递归过程、可变数组或允许用户自由申请和释放空间,那么,就需要采用动态存储管理技术。2、两种动态存储分配方式:栈式,堆式栈式动态存储分配分配策略:将整个程序的数据空间设计为一个栈。 【例】在具有递归结构的语言程序中,每当调用一个过程时,它所需的数据空间就分配在栈顶,每当过程工作结束时就释放这部分空间。过程所需的数据空间包括两部分一部分是生存期在本过程这次活动中的数据对象。如局部变量、参数单元、临时变量等;另一部分则是用以管理过程活动的记录信息(连接数据)。活动记录(AR) 一个过程的一次执行所需要的信息使用一个连续的存储区来管理,这个区 (块)叫做一个活动记录。构成1、临时工作单元;2、局部变量;3、机器状态信息;4、存取链;5、控制链;6、实参;7、返回地址什么是代码优化所谓优化,就是对代码进行等价变换,使得变换后的代码运行结果与变换前代码运行结果相同,而运行速度加快或占用存储空间减少。优化原则:等价原则:经过优化后不应改变程序运行的结果。 有效原则:使优化后所产生的目标代码运行时间较短,占用的存储空间较小。 合算原则:以尽可能低的代价取得较好的优化效果。常见的优化技术(1) 删除多余运算(删除公共子表达式) (2) 代码外提 +删除归纳变量+ (3)强度削弱; (4)变换循环控制条件 (5)合并已知量与复写传播 (6)删除无用赋值基本块定义程序中只有一个入口和一个出口的一段顺序执行的语句序列,称为程序的一个基本块。 给我分数啊。。。
2023-08-04 09:08:191

编译原理 学的是什么?

1.看完龙书应该是牛人了,特别对普通大学生来说,计算机专业很多都弄不下来,除非211学校。当然你的数学背景很不错。2.看完龙书不知道编译学的是什么,有点对不起龙书。3.编译经典部分主要讲识别token的算法和构建语法树的算法,同时也讲了怎么样在树上进行标记。这些算法很经典,体现了计算机编程解决问题的很多基本思想。4.你非计算机专业学这个做什么?也就是你自学的目的是什么?知道这个才能回答你的问题。如果你是想搞其它的研究,仅是了解下,则当纯粹理论就OK。如果你想考试,则弄本习题书做,如果你想学编程,当然最要紧的是写个编译器来实践。OK?
2023-08-04 09:08:292

编译原理

C语言编译过程详解C语言的编译链接过程是要把我们编写的一个C程序(源代码)转换成可以在硬件上运行的程序(可执行代码),需要进行编译和链接。编译就是把文本形式源代码翻译为机器语言形式的目标文件的过程。链接是把目标文件、操作系统的启动代码和用到的库文件进行组织形成最终生成可执行代码的过程。过程图解如下: 从图上可以看到,整个代码的编译过程分为编译和链接两个过程,编译对应图中的大括号括起的部分,其余则为链接过程。一、编译过程编译过程又可以分成两个阶段:编译和汇编。1、编译编译是读取源程序(字符流),对之进行词法和语法的分析,将高级语言指令转换为功能等效的汇编代码,源文件的编译过程包含两个主要阶段:第一个阶段是预处理阶段,在正式的编译阶段之前进行。预处理阶段将根据已放置在文件中的预处理指令来修改源文件的内容。如#include指令就是一个预处理指令,它把头文件的内容添加到.cpp文件中。这个在编译之前修改源文件的方式提供了很大的灵活性,以适应不同的计算机和操作系统环境的限制。一个环境需要的代码跟另一个环境所需的代码可能有所不同,因为可用的硬件或操作系统是不同的。在许多情况下,可以把用于不同环境的代码放在同一个文件中,再在预处理阶段修改代码,使之适应当前的环境。主要是以下几方面的处理:(1)宏定义指令,如 #define a b。对于这种伪指令,预编译所要做的是将程序中的所有a用b替换,但作为字符串常量的 a则不被替换。还有 #undef,则将取消对某个宏的定义,使以后该串的出现不再被替换。(2)条件编译指令,如#ifdef,#ifndef,#else,#elif,#endif等。这些伪指令的引入使得程序员可以通过定义不同的宏来决定编译程序对哪些代码进行处理。预编译程序将根据有关的文件,将那些不必要的代码过滤掉(3) 头文件包含指令,如#include "FileName"或者#include <FileName>等。在头文件中一般用伪指令#define定义了大量的宏(最常见的是字符常量),同时包含有各种外部符号的声明。采用头文件的目的主要是为了使某些定义可以供多个不同的C源程序使用。因为在需要用到这些定义的C源程序中,只需加上一条#include语句即可,而不必再在此文件中将这些定义重复一遍。预编译程序将把头文件中的定义统统都加入到它所产生的输出文件中,以供编译程序对之进行处理。包含到C源程序中的头文件可以是系统提供的,这些头文件一般被放在/usr/include目录下。在程序中#include它们要使用尖括号(<>)。另外开发人员也可以定义自己的头文件,这些文件一般与C源程序放在同一目录下,此时在#include中要用双引号("")。(4)特殊符号,预编译程序可以识别一些特殊的符号。例如在源程序中出现的LINE标识将被解释为当前行号(十进制数),FILE则被解释为当前被编译的C源程序的名称。预编译程序对于在源程序中出现的这些串将用合适的值进行替换。预编译程序所完成的基本上是对源程序的“替代”工作。经过此种替代,生成一个没有宏定义、没有条件编译指令、没有特殊符号的输出文件。这个文件的含义同没有经过预处理的源文件是相同的,但内容有所不同。下一步,此输出文件将作为编译程序的输出而被翻译成为机器指令。第二个阶段编译、优化阶段。经过预编译得到的输出文件中,只有常量;如数字、字符串、变量的定义,以及C语言的关键字,如main,if,else,for,while,{,}, +,-,*,等等。编译程序所要作得工作就是通过词法分析和语法分析,在确认所有的指令都符合语法规则之后,将其翻译成等价的中间代码表示或汇编代码。优化处理是编译系统中一项比较艰深的技术。它涉及到的问题不仅同编译技术本身有关,而且同机器的硬件环境也有很大的关系。优化一部分是对中间代码的优化。这种优化不依赖于具体的计算机。另一种优化则主要针对目标代码的生成而进行的。对于前一种优化,主要的工作是删除公共表达式、循环优化(代码外提、强度削弱、变换循环控制条件、已知量的合并等)、复写传播,以及无用赋值的删除,等等。 后一种类型的优化同机器的硬件结构密切相关,最主要的是考虑是如何充分利用机器的各个硬件寄存器存放的有关变量的值,以减少对于内存的访问次数。另外,如何根据机器硬件执行指令的特点(如流水线、RISC、CISC、VLIW等)而对指令进行一些调整使目标代码比较短,执行的效率比较高,也是一个重要的研究课题。2、汇编汇编实际上指把汇编语言代码翻译成目标机器指令的过程。对于被翻译系统处理的每一个C语言源程序,都将最终经过这一处理而得到相应的目标文件。目标文件中所存放的也就是与源程序等效的目标的机器语言代码。目标文件由段组成。通常一个目标文件中至少有两个段:代码段:该段中所包含的主要是程序的指令。该段一般是可读和可执行的,但一般却不可写。数据段:主要存放程序中要用到的各种全局变量或静态的数据。一般数据段都是可读,可写,可执行的。UNIX环境下主要有三种类型的目标文件:(1)可重定位文件其中包含有适合于其它目标文件链接来创建一个可执行的或者共享的目标文件的代码和数据。(2)共享的目标文件这种文件存放了适合于在两种上下文里链接的代码和数据。第一种是链接程序可把它与其它可重定位文件及共享的目标文件一起处理来创建另一个 目标文件;第二种是动态链接程序将它与另一个可执行文件及其它的共享目标文件结合到一起,创建一个进程映象。(3)可执行文件它包含了一个可以被操作系统创建一个进程来执行之的文件。汇编程序生成的实际上是第一种类型的目标文件。对于后两种还需要其他的一些处理方能得到,这个就是链接程序的工作了。二、链接过程由汇编程序生成的目标文件并不能立即就被执行,其中可能还有许多没有解决的问题。例如,某个源文件中的函数可能引用了另一个源文件中定义的某个符号(如变量或者函数调用等);在程序中可能调用了某个库文件中的函数,等等。所有的这些问题,都需要经链接程序的处理方能得以解决。链接程序的主要工作就是将有关的目标文件彼此相连接,也即将在一个文件中引用的符号同该符号在另外一个文件中的定义连接起来,使得所有的这些目标文件成为一个能够被操作系统装入执行的统一整体。根据开发人员指定的同库函数的链接方式的不同,链接处理可分为两种:(1)静态链接在这种链接方式下,函数的代码将从其所在地静态链接库中被拷贝到最终的可执行程序中。这样该程序在被执行时这些代码将被装入到该进程的虚拟地址空间中。静态链接库实际上是一个目标文件的集合,其中的每个文件含有库中的一个或者一组相关函数的代码。(2) 动态链接在此种方式下,函数的代码被放到称作是动态链接库或共享对象的某个目标文件中。链接程序此时所作的只是在最终的可执行程序中记录下共享对象的名字以及其它少量的登记信息。在此可执行文件被执行时,动态链接库的全部内容将被映射到运行时相应进程的虚地址空间。动态链接程序将根据可执行程序中记录的信息找到相应的函数代码。对于可执行文件中的函数调用,可分别采用动态链接或静态链接的方法。使用动态链接能够使最终的可执行文件比较短小,并且当共享对象被多个进程使用时能节约一些内存,因为在内存中只需要保存一份此共享对象的代码。但并不是使用动态链接就一定比使用静态链接要优越。在某些情况下动态链接可能带来一些性能上损害。 我们在linux使用的gcc编译器便是把以上的几个过程进行捆绑,使用户只使用一次命令就把编译工作完成,这的确方便了编译工作,但对于初学者了解编译过程就很不利了,下图便是gcc代理的编译过程:从上图可以看到:预编译将.c 文件转化成 .i文件使用的gcc命令是:gcc –E对应于预处理命令cpp编译将.c/.h文件转换成.s文件使用的gcc命令是:gcc –S对应于编译命令 cc –S汇编将.s 文件转化成 .o文件使用的gcc 命令是:gcc –c对应于汇编命令是 as链接将.o文件转化成可执行程序使用的gcc 命令是: gcc对应于链接命令是 ld总结起来编译过程就上面的四个过程:预编译、编译、汇编、链接。了解这四个过程中所做的工作,对我们理解头文件、库等的工作过程是有帮助的,而且清楚的了解编译链接过程还对我们在编程时定位错误,以及编程时尽量调动编译器的检测错误会有很大的帮助的。
2023-08-04 09:08:391

《编译原理》pdf下载在线阅读,求百度网盘云资源

《编译原理》(陈意云)电子书网盘下载免费在线阅读链接:https://pan.baidu.com/s/1tJ1iSoSuaoThPIXOXakD8Q 密码:at1z书名:编译原理作者:陈意云豆瓣评分:6.2出版社:高等教育出版社出版年份:2003-1页数:381内容简介:《编译原理》介绍编译器构造的一般原理和基本实现方法,主要内容包括词法分析、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。除了介绍命令式编程语言的编译技术外,《编译原理》还介绍面向对象语言和函数式编程语言的实现技术。《编译原理》还强调一些相关的理论知识,如形式语言和自动机理论、语法制导的定义和属性文法、类型论和类型系统等。《编译原理》取材广泛新颖、图文并茂,注意理论联系实际。为满足教师教学和学生自学及考研需求,《编译原理》作者编写了配套教学参考书《编译原理习题精选与解析》(高等教育出版社2005年8月出版),同时提供本课程的电子教案,可从高等教育出版社高等理工教学资源网免费下载。《编译原理》可作为高等学校计算机科学及相关专业的教材,也可供计算机软件工程技术人员参考使用。
2023-08-04 09:08:461

编译原理的实质

计算机程序编译原理的实质就是把程序员员容易理解的高级语言程序代码流翻译成计算机可执行的机器指令代码流。可以使用“一断、二比、三译”形象说明实质。1、断。按照语言的语法规则扫描断词,结合文法词典把程序字符串流分解成为计算机语言能够识别的基本单元(标识词、运算符)。2、比。从程序流中找出扩展标识词的定义,建立标识词结构,放入文法词典,服务于新的定义和函数程序代码的编译。程序语句、表达式里面使用的标识可以从词典中比较找到。3、译。把函数程序文本字符串流中的算术表达式、赋值语句、控制语句翻译成为计算机机器语言二进制代码流。4、组装函数翻译后的二进制代码流,明确数据空间地址和大小,生成计算机裸机或操作系统可以执行目标代码。
2023-08-04 09:09:001

编译原理pdf

编译原理pdf是计算机专业的一门重要专业课。编译原理是计算机专业的一门重要专业课,旨在介绍编译程序构造的一般原理和基本方法。内容包括语言和文法、词法分析、语法分析、语法制导翻译、中间代码生成、存储管理、代码优化和目标代码生成。编译原理是计算机专业设置的一门重要的专业课程。虽然只有少数人从事编译方面的工作,但是这门课在理论、技术、方法上都对学生提供了系统而有效的训练,有利于提高软件人员的素质和能力。编译原理课程是计算机相关专业学生的必修课程和高等学校培养计算机专业人才的基础及核心课程,同时也是计算机专业课程中最难及最挑战学习能力的课程之一。编译原理课程内容主要是原理性质,高度抽象。学习编译原理pdf的方法:1、端正认识:编译原理在静态文本处理上有广泛应用,把HTML文件转化为纯文本,利用编译原理来实现非常简单。理解编译原理的实用性,可以提高学习兴趣。2、反复看书:是基本的方法,看书可以读懂很多内容。3、结合源码学习:看懂代码,才能说真正理解理论。要完全看懂yacc的代码,工作量很大,同样要先理解理论。4、删繁就简,避重就轻。对于词法分析,可避免自动机理论和集合论推演的介绍,直接搬出源码,降低理解难度,对于语法分析递归下降和LL文法及相应的源码可简单介绍,而对LR文法理解即可,这样可短时间内编写出一个能够运行的词法分析器和语法分析器,可以提高学习积极性。
2023-08-04 09:09:141

为什么要学习编译原理(转)

大学课程为什么要开设编译原理呢?这门课程关注的是编译器方面的产生原理和技术问题,似乎和计算机的基础领域不沾边,可是编译原理却一直作为大学本科的必修课程,同时也成为了研究生入学考试的必考内容。编译原理及技术从本质上来讲就是一个算法问题而已,当然由于这个问题十分复杂,其解决算法也相对复杂。我们学的数据结构与算法分析也是讲算法的,不过讲的基础算法,换句话说讲的是算法导论,而编译原理这门课程讲的就是比较专注解决一种的算法了。在20世纪50年代,编译器的编写一直被认为是十分困难的事情,第一Fortran的编译器据说花了18年的时间才完成。在人们尝试编写编译器的同时,诞生了许多跟编译相关的理论和技术,而这些理论和技术比一个实际的编译器本身价值更大。就犹如数学家们在解决著名的哥德巴赫猜想一样,虽然没有最终解决问题,但是其间诞生不少名著的相关数论。   推荐参考书   虽然编译理论发展到今天,已经有了比较成熟的部分,但是作为一个大学生来说,要自己写出一个像TurbocC,Java那样的编译器来说还是太难了。不仅写编译器困难,学习编译原理这门课程也比较困难。   第一本书的原名叫《CompilersPrinciples,Techniques,andTools》,另外一个响亮的名字就是龙书。原因是这本书的封面上有条红色的龙,也因为獗臼樵诒嘁朐?砘?嘴域确实?忻?所以很多国外的学者都直接取名为龙书。最近机械工业出版社已经出版了此书的中文版,名字就叫《编译原理》。该书出的比较早,大概是在85或86年编写完成的,作者之一还是著名的贝尔实验室的科学家。里面讲解的核心编译原理至今都没有变过,所以一直到今天,它的价值都非凡。这本书最大的特点就是一开始就通过一个实际的小例子,把编译原理的大致内容罗列出来,让很多编译原理的初学者很快心里有了个底,也知道为什么会有这些理论,怎么运用这些理论。而这一点是我感觉国内的教材缺乏的东西,所以国内的教材都不是写给愿意自学的读者,总之让人看了半天,却不知道里面的东西有什么用。   第二本书的原名叫《ModernCompilerDesign》,中文名字叫做《现代编译程序设计》。该书由人民邮电出版社所出。此书比较关注的是编译原理的实践,书中给出了不少的实际程序代码,还有很多实际的编译技术问题等等。此书另外一个特点就是其现代而字。在传统的编译原理教材中,你是不可能看到如同Java中的垃圾回收等算法的。因为Java这样的解释执行语言是在近几年才流行起来的东西。如果你想深入学习编译原理的理论知识,那么你肯定得看前面那本龙书,如果你想自己动手做一个先进的编译器,那么你得看这本《现代编译程序设计》。   第三本书就是很多国内的编译原理学者都推荐的那本《编译原理及实践》。或许是这本书引入国内比较早吧,我记得我是在高中就买了这本书,不过也是在前段时间才把整本书看完。此书作为入门教程也的确是个不错的选择。书中给出的编译原理讲解也相当细致,虽然不如前面的龙书那么深入,但是很多地方都是点到为止,作为大学本科教学已经是十分深入了。该书的特点就是注重实践,不过感觉还不如前面那本《现代编译程序设计》的实践味道更重。此书的重点还是在原理上的实践,而非前面那本那样的技术实践。《编译原理及实践》在讲解编译原理的各个部分的同时,也在逐步实践一个现代的编译器TinyC.等你把整本书看完,差不多自己也可以写一个TinyC了。作者还对Lex和Yacc这两个常用的编译相关的工具进行了很详细的说明,这一点也是很难在国内的教材中看到的。   推荐了这三本教材,都有英文版和中文版的。很多英文好的同学只喜欢看原版的书,不我的感觉是这三本书的翻译都很不错,没有必要特别去买英文版的。理解理论的实质比理解表面的文字更为重要。   编译原理的实质   几乎每本编译原理的教材都是分成词法分析,语法分析(LL算法,递归下降算法,LR算法),语义分析,运行时环境,中间代码,代码生成,代码优化这些部分。其实现在很多编译原理的教材都是按照85,86出版的那本龙书来安排教学内容的,所以那本龙书的内容格式几乎成了现在编译原理教材的定式,包括国内的教材也是如此。一般来说,大学里面的本科教学是不可能把上面的所有部分都认真讲完的,而是比较偏重于前面几个部分。像代码优化那部分东西,就像个无底洞一样,如果要认真讲,就是单独开一个学期的课也不可能讲得清楚。所以,一般对于本科生,对词法分析和语法分析掌握要求就相对要高一点了。   词法分析相对来说比较简单。可能是词法分析程序本身实现起来很简单吧,很多没有学过编译原理的人也同样可以写出各种各样的词法分析程序。不过编译原理在讲解词法分析的时候,重点把正则表达式和自动机原理加了进来,然后以一种十分标准的方式来讲解词法分析程序的产生。这样的做法道理很明显,就是要让词法分析从程序上升到理论的地步。   语法分析部分就比较麻烦一点了。现在一般有两种语法分析算法,LL自顶向下算法和LR自底向上算法。LL算法还好说,到了LR算法的时候,困难就来了。很多自学编译原理的都是遇到LR算法的理解成问题后就放弃了自学。其实这些东西都是只要大家理解就可以了,又不是像词法分析那样非得自己写出来才算真正的会。像LR算法的语法分析器,一般都是用工具Yacc来生成,实践中完全没有比较自己来实现。对于LL算法中特殊的递归下降算法,因为其实践十分简单,那么就应该要求每个学生都能自己写。当然,现在也有不少好的LL算法的语法分析器,不过要是换在非C平台,比如Java,Delphi,你不能运用YACC工具了,那么你就只有自己来写语法分析器。   等学到词法分析和语法分析时候,你可能会出现这样的疑问:词法分析和语法分析到底有什么?就从编译器的角度来讲,编译器需要把程序员写的源程序转换成一种方便处理的数据结构(抽象语法树或语法树),那么这个转换的过程就是通过词法分析和语法分析的。其实词法分析并非一开始就被列入编译器的必备部分,只是我们为了简化语法分析的过程,就把词法分析这种繁琐的工作单独提取出来,就成了现在的词法分析部分。除了编译器部分,在其它地方,词法分析和语法分析也是有用的。比如我们在DOS,Unix,Linux下输入命令的时候,程序如何分析你输入的命令形式,这也是简单的应用。总之,这两部分的工作就是把不规则的文本信息转换成一种比较好分析好处理的数据结构。那么为什么编译原理的教程都最终把要分析的源分析转换成树这种数据结构呢?数据结构中有Stack,Line,List这么多数据结构,各自都有各自的特点。但是Tree这种结构有很强的递归性,也就是说我们可以把Tree的任何结点Node提取出来后,它依旧是一颗完整的Tree。这一点符合我们现在编译原理分析的形式语言,比如我们在函数里面使用函树,循环中使用循环,条件中使用条件等等,那么就可以很直观地表示在Tree这种数据结构上。同样,我们在执行形式语言的程序的时候也是如此的递归性。在编译原理后面的代码生成的部分,就会介绍一种堆栈式的中间代码,我们可以根据分析出来的抽象语法树,很容易,很机械地运用递归遍历抽象语法树就可以生成这种指令代码。而这种代码其实也被广泛运用在其它的解释型语言中。像现在流行的Java,.NET,其底层的字节码bytecode,可以说就是这中基于堆栈的指令代码的。   关于语义分析,语法制导翻译,类型检查等等部分,其实都是一种完善前面得到的抽象语法树的过程。比如说,我们写C语言程序的时候,都知道,如果把一个浮点数直接赋值给一个整数,就会出现类型不匹配,那么C语言的编译器是怎么知道的呢?就是通过这一步的类型检查。像C++语言这中支持多态函数的语言,这部分要处理的问题就更多更复杂了。大部编译原理的教材在这部分都是讲解一些比较好的处理策略而已。因为新的问题总是在发生,旧的办法不见得足够解决。   本来说,作为一个编译器,起作用的部分就是用户输入的源程序到最终的代码生成。但是在讲解最终代码生成的时候,又不得不讲解机器运行环境等内容。因为如果你不知道机器是怎么执行最终代码的,那么你当然无法知道如何生成合适的最终代码。这部分内容我自我感觉其意义甚至超过了编译原理本身。因为它会把一个计算机的程序的运行过程都通通排在你面前,你将来可能不会从事编译器的开发工作,但是只要是和计算机软件开发相关的领域,都会涉及到程序的执行过程。运行时环境的讲解会让你更清楚一个计算机程序是怎么存储,怎么装载,怎么执行的。关于部分的内容,我强烈建议大家看看龙书上的讲解,作者从最基本的存储组织,存储分配策略,非局部名字的访问,参数传递,符号表到动态存储分配(malloc,new)都作了十分详细的说明。这些东西都是我们编写平常程序的时候经常要做的事情,但是我们却少去探求其内部是如何完成。   关于中间代码生成,代码生成,代码优化部分的内容就实在不好说了。国内很多教材到了这部分都会很简单地走马观花讲过去,学生听了也只是作为了解,不知道如何运用。不过这部分内容的东西如果要认真讲,单独开一学期的课程都讲不完。在《编译原理及实践》的书上,对于这部分的讲解就恰到好处。作者主要讲解的还是一种以堆栈为基础的指令代码,十分通俗易懂,让人看了后,很容易模仿,自己下来后就可以写自己的代码生成。当然,对于其它代码生成技术,代码优化技术的讲解就十分简单了。如果要仔细研究代码生成技术,其实另外还有本叫做《AdvanceCompilerDesginandImplement》,那本书现在由机械工业出版社引进的,十分厚重,而且是英文原版。不过这本书我没有把它列为推荐书给大家,毕竟能把龙书的内容搞清楚,在中国已经就算很不错的高手了,到那个时候再看这本《AdvanceCompilerDesginandImplement》也不迟。代码优化部分在大学本科教学中还是一个不太重要的部分,就是算是实践过程中,相信大家也不太运用得到。毕竟,自己做的编译器能正确生成执行代码已经很不错了,还谈什么优化呢?   编译原理的课程毕竟还只是讲解原理的课程,不是专门的编译技术课程。这两门课程是有很大的区别的。编译技术更关注实际的编写编译器过程中运用到的技术,而原理的课
2023-08-04 09:09:511

编译原理有什么用啊?跟考研关系大不大?

以前是考试科目,现在不是啦,但复试时还是要的,如果打算考牛校,需要好好学。
2023-08-04 09:10:012

编译原理与汇编语言一样吗?

这是喜欢吃,喝,这是更重要的问题以及现在少用汇编语言来回答,但仍然在某些方面非常有用
2023-08-04 09:10:234

编译原理技术有哪些应用呢

编译原理,说得通俗易懂一些就是:让机器通过某种机制和规则,将一种由人们书写的高级程序代码,经过若干步骤,最终翻译成机器可理解执行的二进制代码。编译原理技术的具体应用,例如:(1)、我们用户通常编写的 C/C++ 程序源代码(*.C/*.CPP),通过 Microsoft Visual C++ 编译器,将由人工书写的 C/C++ 语言程序源代码(*.C/*.CPP),最终翻译成机器可执行的二进制代码(*.EXE);(2)、人工智能领域中的自然语言处理、机器翻译技术(例如:英/汉翻译、日/汉翻译系统等)等,都需要使用到编译原理技术。
2023-08-04 09:10:331

学习编译原理和操作系统对编程能力有什么作用?

编译原理告诉你代码为什么要这么写,你要搞懂系统或CPU是如何处理代码的。操作系统告诉你代码的运行效果为什么是这样,你要知道什么是可以做什么是不能做的。
2023-08-04 09:10:4515

学习编译原理哪本书好

我们学校用的是《编译原理》与《编译原理与实践》这两本书,这两本书都是国外的教材。我觉得《编译原理与实践》这本书不错,自学应该能看懂,而且代码比较多,书最后还有整个小型编译器的源代码。编译不好学,你就慢慢学吧。下面的资料请作参考:当代编译技术三大圣经级别的教材 1.龙书(Dragon book) 书名是Compilers: Principles,Techniques,and Tools 作者是:Alfred V.Aho,Ravi Sethi,Jeffrey D.Ullman 内容简介《编译原理》作者Alfred V.Aho、Ravi Sethi和Jeffrey D.Ullman是世界著名的计算机 科学家,他们在计算机科学理论、数据库等很多领域都做出了杰出贡献。《编译原理》 是编译领域无可替代的经典著作,被广大计算机专业人士誉为“龙书”。《编译原理》一 直被世界各地的著名高等院校和科研机构(如贝尔实验室、哥伦比亚大学、普 林斯顿大学和斯坦福大学等)广泛用作本科生和研究生编译原理与技术课程的 教材,《编译原理》对我国计算机教育界也具有重大影响。 书中深入讨论了编译器设计的重要主题,包括词法分析、语法分析、语法制 导分析、类型检查、运行环境、中间代码生成、代码生成、代码优化等,并在 最后两章中讨论了实现编译器的一些编程问题和几个编译器实例,而且每章都 提供了大量的练习和参考文献。 与上一版相比,《编译原理》第二版进行了全面的修订,涵盖了编译器开发方面的最新进展。每章中都提供了大量的系统及参考文献。《编译原理》是编译原理课程方面的经典教材,内容丰富,适合作为高等院校计算机及相关专业本科生及研究生的编译原理课程的教材,也是广大技术人员的极佳参考读物。作者简介Alfred V.Aho,美国歌伦比亚大学教授,美国国家工程院院士,ACM和IEEE会士,曾获得IEEE的冯·诺伊曼奖。著有多部算法、数据结构、编译器、数据库系统及计算机科学基础方面的著作。Monica S.Lam,斯坦福大学计算机科学系教授,曾任Tensilica的首席科学家,也是Moka5的首任CEO。曾经主持SUIF项目,该项目产生了最流行的研究用编译器之一。Ravi Sethi,Avaya实验室总裁,曾任贝尔实验室高级副总裁TLucent Technologies通信软件的CTO。他曾在宾夕法尼亚州立大学、亚利桑那州立大学和普林斯顿大学任教,是ACM会士。Jeffrey D.Ullman斯坦福大学计算机科学系教授和Gradiance CEO,他的研究兴趣包括数据库理论、数据库集成、数据挖掘和利用信息基础设施教学等。他是美国国家工程院院士、IEEE会士,获得过ACM的KarIstrom杰出教育家奖和Knuth奖。 第一版中文版第二版中文版2.鲸书(Whale book) 书名是:Advanced Compiler Design and Implementation 作者是:Steven S.Muchnick内容简介 本书迎接现代语言和体系结构的挑战,帮助读者作好准备,去应对将来要遇到的编译器设计的问题。 本书涵盖现代微处理器编译器的设计和实现方面的所有高级主题。本书从编译设计基础领域中的高级问题开始,广泛而深入地阐述各种重要的代码优化技术,分析各种优化之间的相对重要关系,以及实现这些优化的最有效方法。 本书特点 ●为理解高级编译器设计的主要问题奠定了基础 ●深入阐述优化问题 ●用Sun的SPARC、IBM的POWER和PowerPC、DEC的Alpha以及Intel的Pentium和相关商业编译 器作为案例,说明编译器结构、中间代码设计和各种优化方法 ●给出大量定义清晰的关于代码生成、优化和其他问题的算法 ●介绍由作者设计的以清晰、简洁的方式描述算法的语言ICAN (非形式编译算法表示)。本书是经典的编译器著作,与“龙书”齐名,称为鲸书。书中针对现代语言和体系结构全面介绍了编译器设计与实现的高级论题,从编译器的基础领域中的高级问题开始,然后深入讨论了各种重要的代码优化。本书专为编译器专业人士和计算机专业本科生,研究生编写,在设计和实现高度优化的编译器以及确定优化的重要性和实现优化的最有效的方法等方面,为读者提供了非常有价值的指导。作者简介 Steven S.Muchnick,曾是计算机科学教授,后作为惠普的PA-RISC和SUN的SPARC两种计算机体系结构的核心开发成员,将自己的知识和经验应用于编译器设计,并担任这些系统的高级编译器设计与实现小组的领导人。他在研究和开发方面的双重经验,对于指导读者作出编译器设计决策极具价值。3.虎书(Tiger book) 书名是:Modern Compiler Implementation in C /Java /ML,Second Edition 作者是:Andrew W.Appel,with Jens Palsberg 内容简介《现代编译原理——C语言描述(英文版)/图灵原版计算机科学系列》全面讲述了现代编译器的各个组成部分,包括:词法分析、语法分析、抽象语法、语义检查、中间代码表示、指令选择、数据流分析、寄存器分配以及运行时系统等。与大多数编译原理的教材不同,《现代编译原理——C语言描述(英文版)/图灵原版计算机科学系列》采用了函数语言和面向对象语言来描述代码生成和寄存器分配,对于编译器中各个模块之间的接口都给出了实际的 C 语言头文件。 全书分成两部分,第一部分是编译的基础知识,适用于第一门编译原理课程(一个学期);第二部分是高级主题,包括面向对象语言和函数语言、垃圾收集、循环优化、 SSA(静态单赋值)形式、循环调度、存储结构优化等。本书是一本著名的编译原理课程的教材。国际上众多名校均采用本书作为编译原理课程的教材,包括美国麻省理工学院、加州大学伯克利分校、普林斯顿大学和英国剑桥大学等。本书在国外享有“虎书”的称号,与有“龙书”之称的《编译原理》(Alfred Aho 等编著)齐名。与编译原理方面的其他名著相比,本书出版时间晚,内容新。 书中专门为学生提供了一个用 C 语言编写的实习项目,包括前端和后端设计,学生可以在一学期内创建一个功能完整的编译器。作者简介Andrew W.Appel,美国普林斯顿大学计算机科学系教授,第26届ACM SIGPLAN-SIGACT程序设计原理年会大会执行主席,1998-1999年在贝尔实验室做研究工作。主要研究方向是计算机安全、编译器设计、程序设计语言等。
2023-08-04 09:11:151

C语言编译原理

C语言编译过程详解C语言的编译链接过程是要把我们编写的一个C程序(源代码)转换成可以在硬件上运行的程序(可执行代码),需要进行编译和链接。编译就是把文本形式源代码翻译为机器语言形式的目标文件的过程。链接是把目标文件、操作系统的启动代码和用到的库文件进行组织形成最终生成可执行代码的过程。过程图解如下: 从图上可以看到,整个代码的编译过程分为编译和链接两个过程,编译对应图中的大括号括起的部分,其余则为链接过程。一、编译过程编译过程又可以分成两个阶段:编译和汇编。1、编译编译是读取源程序(字符流),对之进行词法和语法的分析,将高级语言指令转换为功能等效的汇编代码,源文件的编译过程包含两个主要阶段:第一个阶段是预处理阶段,在正式的编译阶段之前进行。预处理阶段将根据已放置在文件中的预处理指令来修改源文件的内容。如#include指令就是一个预处理指令,它把头文件的内容添加到.cpp文件中。这个在编译之前修改源文件的方式提供了很大的灵活性,以适应不同的计算机和操作系统环境的限制。一个环境需要的代码跟另一个环境所需的代码可能有所不同,因为可用的硬件或操作系统是不同的。在许多情况下,可以把用于不同环境的代码放在同一个文件中,再在预处理阶段修改代码,使之适应当前的环境。主要是以下几方面的处理:(1)宏定义指令,如 #define a b。对于这种伪指令,预编译所要做的是将程序中的所有a用b替换,但作为字符串常量的 a则不被替换。还有 #undef,则将取消对某个宏的定义,使以后该串的出现不再被替换。(2)条件编译指令,如#ifdef,#ifndef,#else,#elif,#endif等。这些伪指令的引入使得程序员可以通过定义不同的宏来决定编译程序对哪些代码进行处理。预编译程序将根据有关的文件,将那些不必要的代码过滤掉(3) 头文件包含指令,如#include "FileName"或者#include <FileName>等。在头文件中一般用伪指令#define定义了大量的宏(最常见的是字符常量),同时包含有各种外部符号的声明。采用头文件的目的主要是为了使某些定义可以供多个不同的C源程序使用。因为在需要用到这些定义的C源程序中,只需加上一条#include语句即可,而不必再在此文件中将这些定义重复一遍。预编译程序将把头文件中的定义统统都加入到它所产生的输出文件中,以供编译程序对之进行处理。包含到C源程序中的头文件可以是系统提供的,这些头文件一般被放在/usr/include目录下。在程序中#include它们要使用尖括号(<>)。另外开发人员也可以定义自己的头文件,这些文件一般与C源程序放在同一目录下,此时在#include中要用双引号("")。(4)特殊符号,预编译程序可以识别一些特殊的符号。例如在源程序中出现的LINE标识将被解释为当前行号(十进制数),FILE则被解释为当前被编译的C源程序的名称。预编译程序对于在源程序中出现的这些串将用合适的值进行替换。预编译程序所完成的基本上是对源程序的“替代”工作。经过此种替代,生成一个没有宏定义、没有条件编译指令、没有特殊符号的输出文件。这个文件的含义同没有经过预处理的源文件是相同的,但内容有所不同。下一步,此输出文件将作为编译程序的输出而被翻译成为机器指令。第二个阶段编译、优化阶段。经过预编译得到的输出文件中,只有常量;如数字、字符串、变量的定义,以及C语言的关键字,如main,if,else,for,while,{,}, +,-,*,等等。编译程序所要作得工作就是通过词法分析和语法分析,在确认所有的指令都符合语法规则之后,将其翻译成等价的中间代码表示或汇编代码。优化处理是编译系统中一项比较艰深的技术。它涉及到的问题不仅同编译技术本身有关,而且同机器的硬件环境也有很大的关系。优化一部分是对中间代码的优化。这种优化不依赖于具体的计算机。另一种优化则主要针对目标代码的生成而进行的。对于前一种优化,主要的工作是删除公共表达式、循环优化(代码外提、强度削弱、变换循环控制条件、已知量的合并等)、复写传播,以及无用赋值的删除,等等。 后一种类型的优化同机器的硬件结构密切相关,最主要的是考虑是如何充分利用机器的各个硬件寄存器存放的有关变量的值,以减少对于内存的访问次数。另外,如何根据机器硬件执行指令的特点(如流水线、RISC、CISC、VLIW等)而对指令进行一些调整使目标代码比较短,执行的效率比较高,也是一个重要的研究课题。2、汇编汇编实际上指把汇编语言代码翻译成目标机器指令的过程。对于被翻译系统处理的每一个C语言源程序,都将最终经过这一处理而得到相应的目标文件。目标文件中所存放的也就是与源程序等效的目标的机器语言代码。目标文件由段组成。通常一个目标文件中至少有两个段:代码段:该段中所包含的主要是程序的指令。该段一般是可读和可执行的,但一般却不可写。数据段:主要存放程序中要用到的各种全局变量或静态的数据。一般数据段都是可读,可写,可执行的。UNIX环境下主要有三种类型的目标文件:(1)可重定位文件其中包含有适合于其它目标文件链接来创建一个可执行的或者共享的目标文件的代码和数据。(2)共享的目标文件这种文件存放了适合于在两种上下文里链接的代码和数据。第一种是链接程序可把它与其它可重定位文件及共享的目标文件一起处理来创建另一个 目标文件;第二种是动态链接程序将它与另一个可执行文件及其它的共享目标文件结合到一起,创建一个进程映象。(3)可执行文件它包含了一个可以被操作系统创建一个进程来执行之的文件。汇编程序生成的实际上是第一种类型的目标文件。对于后两种还需要其他的一些处理方能得到,这个就是链接程序的工作了。二、链接过程由汇编程序生成的目标文件并不能立即就被执行,其中可能还有许多没有解决的问题。例如,某个源文件中的函数可能引用了另一个源文件中定义的某个符号(如变量或者函数调用等);在程序中可能调用了某个库文件中的函数,等等。所有的这些问题,都需要经链接程序的处理方能得以解决。链接程序的主要工作就是将有关的目标文件彼此相连接,也即将在一个文件中引用的符号同该符号在另外一个文件中的定义连接起来,使得所有的这些目标文件成为一个能够被操作系统装入执行的统一整体。根据开发人员指定的同库函数的链接方式的不同,链接处理可分为两种:(1)静态链接在这种链接方式下,函数的代码将从其所在地静态链接库中被拷贝到最终的可执行程序中。这样该程序在被执行时这些代码将被装入到该进程的虚拟地址空间中。静态链接库实际上是一个目标文件的集合,其中的每个文件含有库中的一个或者一组相关函数的代码。(2) 动态链接在此种方式下,函数的代码被放到称作是动态链接库或共享对象的某个目标文件中。链接程序此时所作的只是在最终的可执行程序中记录下共享对象的名字以及其它少量的登记信息。在此可执行文件被执行时,动态链接库的全部内容将被映射到运行时相应进程的虚地址空间。动态链接程序将根据可执行程序中记录的信息找到相应的函数代码。对于可执行文件中的函数调用,可分别采用动态链接或静态链接的方法。使用动态链接能够使最终的可执行文件比较短小,并且当共享对象被多个进程使用时能节约一些内存,因为在内存中只需要保存一份此共享对象的代码。但并不是使用动态链接就一定比使用静态链接要优越。在某些情况下动态链接可能带来一些性能上损害。 我们在linux使用的gcc编译器便是把以上的几个过程进行捆绑,使用户只使用一次命令就把编译工作完成,这的确方便了编译工作,但对于初学者了解编译过程就很不利了,下图便是gcc代理的编译过程:从上图可以看到:预编译将.c 文件转化成 .i文件使用的gcc命令是:gcc –E对应于预处理命令cpp编译将.c/.h文件转换成.s文件使用的gcc命令是:gcc –S对应于编译命令 cc –S汇编将.s 文件转化成 .o文件使用的gcc 命令是:gcc –c对应于汇编命令是 as链接将.o文件转化成可执行程序使用的gcc 命令是: gcc对应于链接命令是 ld总结起来编译过程就上面的四个过程:预编译、编译、汇编、链接。了解这四个过程中所做的工作,对我们理解头文件、库等的工作过程是有帮助的,而且清楚的了解编译链接过程还对我们在编程时定位错误,以及编程时尽量调动编译器的检测错误会有很大的帮助的。
2023-08-04 09:11:252

编译原理 四元式问题,求解释,

楼主是不是原式没有写全?看你这个式子应该原来的式子是if a<b t=1else t=0
2023-08-04 09:11:352

编译原理5:算符优先关系表构造

根据FIRSTVT和LASTVT构造算符优先关系表,规则简单来讲如下:① 对于产生式形如 A→...ab... 则优先级a=b②对于产生式形如 A→...aBc...则优先级a=c,a<FIRSTVT(B),LASTVT(B)>c例:
2023-08-04 09:11:541