编译原理实践—课程说明和引论技术方案.ppt

单遍编译程序 单遍编译程序只对源程序进行一遍扫描，就完成编译的各项任务，产生目标代码。在单遍编译程序中，往往以语法分析程序为中心，词法分析和语义分析作为语法分析的子程序。其工作过程如下： 当语法分析需要读进一个新单词时，就调用词法分析子程序。词法分析子程序则从源程序中依次读入字符，组合成单词符号，并将单词符号返回给语法分析程序。 当语法分析程序识别出一个语法成分时，就调用语义分析子程序进行语义分析，并生成目标程序。 当源程序处理完后，进行善后处理，优化目标程序。 词法分析 语法分析 语义分析生成 目标程序 S.P. 语法成分 返回分析结果 整理目标程序 停机 O.P. 取单词 返回单词 单遍编译程序 多遍编译程序 有的编译程序把编译程序的五项任务分几遍来进行，每遍只完成部分任务， 多遍编译程序的工作过程如下： 调用词法分析程序将高级语言源程序转换成用单词符号表示的程序，即将字符串程序转换成单词符号串源程序。 调用语法分析程序对符号串源程序进行语法归类检查。 调用语义分析程序进行语义检查，并生成中间的代码程序。 调用代码优化程序对中间代码程序进行优化。 调用目标生成程序将优化后的中间代码程序转换成目标代码程序。 源程序 词法分析 语法分析 语义分析 代码优化 目标代码生成 错误处理 符号表 目标程序 多遍编译程序结构 实际上，根据语言的不同，编译器可以是一遍(one pass)——所有的阶段由一遍完成，其结果是编译得很好，但(通常)代码却不太有效。大多数带有优化的编译器都需要超过一遍：典型的安排是将一遍用于扫描和分析，将另一遍用于语义分析和源代码层优化，第3遍用于代码生成和目标层的优化。更深层的优化则可能需要更多的遍： 5遍、6遍、甚至8遍都是可能的。 试问世界上第一个编译程序是用什么语言书写的？ 用高级语言书写？*没有编译器，如何编译？ 因此世界上第一个编译器只能是用机器语言开发的 编译程序的自展技术 直接用目标机器上的机器语言书写源语言的编译程序工作量太大 用目标机器上的机器语言书写源语言的一个子集的编译程序，然后再用这个子集作为书写语言，实现源语言的编译程序。 如果把这个过程根据情况分为若干步，像滚雪球一样直到生成预计源语言的编译程序为止，我们把这样的实现方式称为自展技术 简要来说就是：用被编译的语言来书写该语言自身的编译程序 编译技术的应用 懂得编译有助于深刻理解和正确使用程序设计语言，有助于加深对整个计算机系统的理解 虽然只有少数人从事构造或维护编译器的工作，但是大部分系统软件和应用程序的开发，通常要用到编译原理和技术 例如，设计词法分析器的串匹配技术已用于正文编辑器、信息检索和模式识别程序。上下文无关文法和语法制导定义已用于创建诸如排版、绘图系统和语言结构化编辑器，等等。 编译原理实践 编译原理实践 编译原理实践 -- 课程说明和引论  序言 《编译原理》的课程实践一般有两种可能的安排。其一，为配合编译课程教学，而安排多次小型实践，分别支持编译程序的各个阶段。其二，针对某一规模适中的语言来设计和实现一个相对完整、独立的编译器。 《编译原理实践》作为《编译原理》课程的延伸，目的是让大家动手设计和实现某一规模适中的语言的编译器，该编译器不仅涉及编译程序的各个阶段，而且也强调了编译的总体设计、各个阶段的接口安排等等 学会运用所学技术解决实际问题 1.课程目标 回顾编译相关的文法和形式语言基本理论 以PL/0语言为例，介绍一个编译程序从语法定义、词法分析、语法分析、出错处理、代码生成到解释执行的全过程。使学生了解什么是编译，并懂得怎样从语言的定义出发，系统地去开发一个语言的编译程序 介绍Lex（词法分析程序的生成系统） Yacc（语法分析程序的生成系统） PL/0编译器 给出一个简单的类Pascal语言，其编译程序用高级语言（C/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。 PL/0编译程序 源语言(PL/0) 目标语言(类p-code) 实现语言（pascal/C) PL/0 类 p-code pascal/C PL/0 语言程序 类 p-code 代码 PL/0编译程序 类 p－code解释程序 类 p－code代码 PL/0源程序 输入数据 输出数据 PL/0编译系统的结构框架 课程作业 给出smallC语言的词法和语法规则，要求实现smallC语言编译程序，包括词法分析、语法分析、出错处理、代码生成和解释程序 用smallC语言编若干个程序，用自己开发的编译程序对它编译，在编译过程中要求能