第一章 编译原理概述.ppt

《 编 译 原 理 》 主讲：何 菊 hjojh@ B4418 O） 计算机专业的专业基础课，主要解决高级语言的运行问题 是软件技术的基础 计算机专业学生必修的一门主干课程 是本学科研究生入学考试的课程之一 本课程介绍如何将高级程序设计语言变换成计算机硬件所能识别的机器语言。 编译原理介绍编译程序的原理，如何编程使高到低。 其理论基础坚实，其形式化系统不仅应用于编译技术，还大量应用于人工智能、多媒体技术及数据库等领域。 例如：翻译风，一个翻译的过程 掌握编译理论基础和形式化系统（过程、思想，对其思想用数学格式描述） 了解编译的全过程及其具体实现方法 认真听课，理论书中基本概念、基本原理与基本算法（枯燥，原理性强，数学性强，符号多，自己看书比较麻烦） 弄懂书中例题和认真对待课后习题 在看书或理解例题时，一定要划出相应的细节变化过程，通过画图来加深理解 在理解基础上记忆（算法原理概念都是经典内容） 上课认真听讲，独立完成作业 成绩考核： 平时成绩占30％（出勤、课堂表现、作业） 期末考试占70％（笔试） 自然语言——人与人交流的一种工具 人与计算机如何交流？ 低级语言（Low level Language) 字位码、机器语言、汇编语言 特点：与特定的机器有关，功效高，但使用复杂、繁 琐、费时、易出错 高级语言 -- Fortran、Pascal、C 语言等 特点：不依赖具体机器，移植性好、对用户要求低、易使用、易维护等。 计算机的核心部件只能读懂自己的指令系统，不能执行非机器语言编写的程序 计算机如何执行高级语言？ 把高级语言程序翻译成机器语言程序 运行所得机器语言程序求得计算结果 编译程序是源程序的一个转换系统 解释程序是源程序的一个执行系统 两者在实现技术上并无很大差别，都要完成词法分析、语法分析、语义分析等工作。 编译程序工作时，先分析，后综合 分析：指词法分析和语法分析； 综合：指代码优化，存储分配和代码生成。 为完成上述分析综合任务，编译程序采用对源程序进行一次或多次扫描的办法。 如：第一遍扫描做词法分析；第二遍扫描做语法分析；第三遍扫描做代码优化和存储分配；第四遍扫描做代码生成。 从输入源程序开始到输出目标程序为止的整个过程可分为六个阶段： 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 词法分析(lexical analysis or scanning) --The stream of characters making up a source program is read from left to right and grouped into tokens,which are sequences of characters that have a collective meaning. 单词---token 保留字---reserved word 标识符 ---identifier(user-defined name) 通过语法分解，确定整个输入串是否构成语法上正确的句子、程序等 语法规则的表示： id1:=id2+id3*60 id1:=id2+id3*60 t1 = b* c t2 = t1+ 0 t3 = b* c t4 = t2 + t3 a = t4 目标代码的形式： 绝对指令代码：可立即执行的代码(如.exe) 汇编指令代码：汇编语言程序，需通过汇编程序汇编后才能运行 可重定位的指令代码：先将各目标模块连接起来，确定变量、常数在主存中的位置，装入主存后才能成为可运行的绝对指令代码（如.obj） 功能 让计算机执行高级语言（basic,lisp,prolog) 与编译程序的不同 1）不生成目标代码 2）能支持交互环境 （同增量式编译系统） 源 程 序 初始数据 直接对源程序中的语句进行分析，执行其隐含的操作。 如：… … b := 2 ; a :=