编译原理讲义(54)

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1、编译原理讲义孙清135西安财经学院信息学院计算机系2007年1月135教材：《程序设计语言编译原理》（第3版）陈火旺编国防工业出版社2000年1月参考教材：1.《编译原理》蒋立源康慕宁西北工业大学出版社2004年1月2.《编译原理》吕映芝张素琴蒋维杜清华大学出版社2002年5月3.CompilerConstructionPrinciplesandPractice,KennethC.Louden,ThomsonPress2003.2学时：54学时分配：周3学时章节学时第一章：引论3第二章高级语言及其语法描述3第三章词法分析6第四章语法分析----自上而下分析6第五章语法分析-

2、---自下而上分析6第六章属性文法和语法制导翻译6第七章语义分析和中间代码产生6第八章符号表3第九章运行时存储空间组织3第十章优化3第十一章目标代码生成3第十二章并行编译基础3总复习3135编译原理课程在计算机科学技术中的地位程序设计语言离散数学数据结构编译原理操作系统系统软件应用软件软件工程信息系统电子商务算法分析计算基础135第一章：引论l什么是编译程序l编译过程概述l编译程序的结构l编译程序的生成1．1什么叫编译程序程序翻译的两种方式：一、编译程序：把高级语言源程序转换成低级语言目标语言程序，并且后者与前者逻辑上是等价的，这样的程序即为编译程序。二、解释程序：以源程序

3、作为输入，但不产生目标程序，边解释边执行源程序的程序。编译程序的分类：诊断编译程序：专用于帮助程序开发和调试的编译程序。优化编译程序：着重于提高目标代码效率的编译程序。交叉编译程序：产生不同于其宿主机的机器代码的编译程序。可变目标编译程序：不需要重写编译程序中与机器无关的部分就能改变目标机的编译程序。1351．2编译过程概述以中英文翻译为例，翻译所需步骤：1)识别出句子中的一个个单词….词法分析2)分析句子的语法结构….语法分析3)根据句子的含义进行初步翻译….语义分析与中间代码产生4)对译文进行修饰….优化5)写出最后的译文….目标代码生成一、词法分析输入源程序，对构成源

4、程序的字符串进行扫描和分解，识别出一个个单词。例1.1for(i=0;i<100;i++)a[i]=0x800000;描述词法规则的有效工具：正规式、有限自动机二、语法分析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(语句、程序段、程序)。例1.2z=x+0.618*y；描述语法规则的有效工具：上下文无关文法三、语义分析与中间代码产生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）。中间代码独立于具体的硬件，常采用四元式的形式：算符左操作数右操作数结果例1.3z=(x+0.418)*y/w；序号算符左操作数右操作数结果1

5、＋x0.418T12*T1yT23/T2wz描述语义规则的有效工具：属性文法四、优化对中间代码进行加工，以期产生出更高效的目标代码。如，公共表达式的提取、循环优化、删除无用代码等。例1.4for(k=0;k<100;k++){m=i+10*k;n=j+10*k;}把原表达式中的先乘后加，优化成先赋初值再只做加法，从而减少了200次乘运算。（见教材P4中的表）五、目标代码生成135把优化后的中间代码变换成特定机器上的低级语言代码。目标代码的形式可以是：绝对指令代码、可重定位指令代码（汇编指令代码）1．3编译程序的结构遍：是对源程序或源程序的中间结果从头到尾扫描一次，并做有关的

6、加工处理，生成新的中间结果或目标程序。前端：与源程序有关但与目标程序无关的编译程序部分。后端：编译程序中与目标程序有关的部分，后端仅依赖于中间代码。1．4编译程序与程序设计环境集成化程序设计环境（IDE）：由程序设计工具和编译程序组成。1．5编译程序的生成编译程序的生成方式有如下六种：(1)直接用机器语言编写编译程序、(2)用汇编语言编写编译程序、(3)用高级语言编写编译程序、(4)利用编译工具（LEX、YACC）、(5)自编译、(6)移植产生编译程序。编译程序的T形图：源语言目标语言实现语言135(3)用高级语言实现编译程序：利用A机器上已有的用A代码编写的L1语言的编译

7、程序，把用L1语言编写的L2语言的编译程序进行编译，得到A机器代码实现的L2语言的编译程序。表示为：L2语言A代码L1语言L1语言A代码A代码L2语言A代码A代码或：L2语言A代码L1语言L1语言A代码A代码L2语言A代码A代码(5)自编译：先对语言的核心部分构造一个小小的编译程序（可用低级语言实现），再以它为工具构造一个能够编译更多语言成分的较大编译程序。如此自展下去，最终实现完整的编译程序。(6)编译程序移植：用A机器上的L语言编写能在机器B上运行的L语言的编译程序：先用L语言编写出在A机器上运行的产生B机器代