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计算机科学与技术学科的方法论 问题求解的三个过程: 理论:与数学所用方法类似(定义、公理、定理、证明和结果的解释)建立和理解计算机科学与技术学科所依据的数学原理。 抽象(模型化):源于实验科学(数据采集方法和假设的形式说明、模型的构造与预测、实验和结果分析)。抽象的结果是概念、符号和模型 设计:源于工程学(需求说明、规格说明、设计和实现方法、测试和分析),用来开发求解给定问题的系统。 12个重复出现的基本概念 概念和形式模型 抽象层次 演化 按空间排序 按时间排序 效率 大问题的复杂性 一致性和完备性 安全性 折衷与结论 重用 绑定 第一章 编译概述 1.1 什么是编译程序 抽象----人类控制复杂度的手段 人机之间存在着一种天然的通讯空隙 人机之间的通讯空隙通常用人工语言作为联系的桥梁 实现这种通讯,需要给使用者提供说明这种语言所允许的结构和意义的用户手册,并为计算机提供一种软件,以便通过它,计算机可得到人们用这种语言书写的表示命令或程序的比特流,并将这个输入转换为实现人的意图所需要的内部位组合格式。 复杂的计算机语言: 机器语言:特定计算机的指令系统,它由机器本身的硬件或微程序来解释。 汇编语言:这种“低级”语言充分反映了特定计算机的指令系统。 高级语言:具有复杂的结构并且不依赖于任何特定机器的指令系统和操作系统 几个术语: 语言处理程序: 描述使计算机能理解人们提供的命令与输入的程序。 语言处理程序的两种类型: 解释程序:这样一种程序,它接受的输入是用称为源语言的计算机语言编写的程序,并执行该程序蕴涵的计算。 翻译程序:这样一种程序,它接受的输入是用源语言写的程序,产生的输出是用一种称为目标语言的语言编写的程序。通常目标语言是某个计算机的机器语言。 》》》汇编程序------翻译低级语言。 》》》编译程序----翻译高级语言。 编译系统: 编译程序与运行系统的合成。 交叉编译(汇编): 编译(汇编)过程与编译(汇编)输出的目标程序的执行在不同机器上完成时,这种编译(汇编)被称为交叉编译(汇编)。 1.2 编译过程概述 编译程序不是一般的数值计算程序,而是一种信息加工程序。 与现有某系统的构造过程进行对照。 这个系统就是人手工进行外文资料翻译系统。 进行外文翻译的人所应具备的能力: 能认识外语的字母及标点、符号。 能识别出文中的各个单词。 会查字典。 懂得此种外语的语法。 具有目标语言的修辞能力。 翻译工作过程: 翻译分析 翻译 综合 外文翻译过程 外文分析过程 阅读原文 识别单词 分析句子 外文综合过程 修辞加工 写出译文 编译程序工作过程 编译程序分析过程 输入并扫视源程序 词法分析 语法分析 编译综合过程 修饰优化 目标代码生成 分析的意义: 找出源程序的结构和原语,决定它的意义。 综合的意义: 建立等价于源程序的目标程序。 分析的两个部分: 决定静态结构的结构分析 确定外加信息和一致性检查的语义分析 综合部分: 代码生成与汇编。 1.3 编译程序的逻辑结构 编译程序由八个部分构成: 示例 program source;{this little source program is used to illustrate compiling procedure}var x,y,z:integer; a:integer;begin {this program has only four statements.} x:=23+5; z:=x div -3; y:=z+18*3; a:=x+(y-2) div 4;end. 1.3.1 词法分析程序 词法扫描器的工作任务: ①识别出源程序中的各个基本词法单位; ②删除无用的空白字符、回车字符以及其它与输入介质相关的非实质性字符。 ③删除注释; ④进行词法检查,报告所发现的错误。 词法扫描器使用方式: ① 词法扫描器作为供语法分析程序调用的子程序。 ② 将词法分析作为编译过程中的一个独立阶段。 词法扫描器对程序SOURCE进行处理后的一种可用的输出形式 #program # source # ;# var # x # ,# y # #,# z #:# integer # ;# a # :#integer # #;# begin #x #:= # 23 #
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