《编译程序概述》PPT课件

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1、编译原理主讲教师:赖国明（博士）电话：631808Email:laigm@hstc.edu.cn《编译原理》课程信息一.课程任务和目的主干课。程序设计语言编译程序构造的基本原理和实现方法是软件的核心技术之一。在学习掌握的基础上，具有分析和实现编译程序的能力，并提高对高级程序设计语言的理解和应用能力。通过正则式、自动机和形式语言的学习，培养形式化的能力。《编译原理》课程信息教学目的与要求：编译程序是现代计算机系统的基本组成部分之一。本课程重点讲述编译程序的设计原理和常用实现技术。通过课程的学习和实验的完成，应该清楚地理解一个编译程序是如何

2、工作的；应具有一定的使用编译构造工具开发编译程序的经验；会将所学的常用技术和算法应用于类似的软件的设计和实现中。教学内容1编译程序概述编译程序是现代计算机系统的基本组成部分之一.编译程序一般由词法分析程序，语法分析程序，语义分析程序，中间代码生成程序，目标代码生成程序，代码优化程序，符号表管理程序和错误处理程序等成分构成。本章概要介绍编译成分的主要功能以及编译阶段的逻辑关系。2PL/0编译程序剖析给出一个简单的类Pascal语言，其编译程序用高级语言（C和Pascal）实现。通过剖析该高级语言程序以理解各编译成分的功能及手工实现方法。教

3、学内容3高级语言的认识要学习和构造编译程序，理解和定义程序设计语言是必不可少的。每个程序设计语言都有一定的规则用以规定合适程序的语法结构，也需要有对一个程序的含义的描述。上下文无关文法给出程序设计语言的精确的,易于理解的语法说明。尚没有公认的形式系统描述程序含义，但也有流行的描述语义规则的方法—属性文法。4词法分析程序的自动构造词法分析程序是编译程序的一个构成部分，它的主要任务是扫描源程序，按构词规则识别单词，并报告发现的词法错误。正则表达式和有穷状态自动机分别作为单词的描述工具和识别机制，成为词法分析程序的自动构造原理，学习Lex（F

4、lex）工具的使用方法。教学内容5语法分析程序的构造自顶向下的语法分析。可以看作是为一个输入串寻找一个最左推导的过程,也等价于从根开始,按前序生成结点，为输入串构造分析树的过程。讨论一种有效的无回溯的自顶向下分析程序,这种分析程序称为预测分析程序。介绍对于一个文法类：LL（1）文法,如何自动的构造预测分析程序。自底向上（自下而上）语法分析方法，也称移进-归约分析法。它的实现思想是对输入符号串自左向右进行扫描，并将输入符逐个移入一个后进先出栈中，边移进边分析，一旦栈顶符号串形成可归约串，就用相应非终结符代替可归约串，这称为一步归约，重复这

5、一过程，直到归约到栈中只剩文法的开始符号时，则为分析成功，并确认输入串是文法的句子。本章介绍LR分析法，分析过程中归约的是当前句型的句柄，称为规范归约。重点讲解LR类（LR（0）、SLR（1）、LALR（1）、LR（1））文法的分析表的构造原理。教学内容6语义分析和中间代码生成在词法分析和语法分析之后，编译程序下一个逻辑阶段的任务是语义分析和生成中间代码。引入属性文法和语法制导的翻译的概念，介绍中间代码的形式，针对一些语法成分讨论相应语义处理工作的描述。7符号表介绍符号表的一般组织和使用方法，讨论分程序结构语言的名字作用域分析及符号表设

6、计方案。教学内容8运行时的存储组织和管理编译的最终目标是生成目标程序。在目标代码生成前，编译程序必须对目标程序运行时的数据空间进行组织和安排.介绍目标程序运行时的数据空间的存储分配策略，说明程序设计语言本身关于名称的作用域和生存期的规则与存储分配策略的关系，重点讨论栈式动态存储方案.教学内容9代码优化和目标代码生成代码优化是对代码作一些等价变换，以使得最后生成的目标代码更为高效。介绍优化技术，优化分类以及优化工作的基础－控制流和数据流分析问题。编译的最后一个逻辑阶段是目标代码生成。目标代码生成程序的设计细节要考虑目标语言和操作系统的特点

7、。讨论目标代码生成程序设计的一般问题，包括指令选择，寄存器分配和计算顺序选择。《编译原理》教学安排与要求二.教学要求课前预习按时完成作业认真阅读分析PL/0编译器重视实验，交实验报告第一章编译程序概述1.1什么是编译程序1.2编译程序的结构1.3处理源程序的软件工具1.4编译技术的发展第一章编译程序概述主要内容：过程式语言Fortran,Pascal,C函数式语言Lisp逻辑式语言Prolog对象式语言C++汇编语言机器语言第一章编译程序概述1.1什么是编译程序１.程序设计语言程序设计语言高级语言低级语言：面向机器的语言相关基本概念机器

8、语言：能够被计算机的硬件系统直接执行的指令程序。汇编语言：将硬件指令用一些助记符表示。如ADD表示加法操作，SUB表示减法操作等等高级语言：使用便于理解的自然语言。高级程序语言不同的应用侧重:数值计算--F