《编译器概述.ppt

教材： 《编译原理》，张素琴、吕映芝、蒋维杜，戴桂兰，清华大学出版社，2005年出版 参考书： 《编译原理学习与解题指南》，伍春香，华中科技大学出版社 《编译原理》，陈意云、张昱，高等教育出版社， 2003 《编译原理习题精选》陈意云、张昱，中国科大出版社 《编译原理-学习指导与典型题解析》，刘春林等，国防出版社 《编译原理基础-习题与上机题解答》，刘坚等，西安电子科技大学出版社 《程序设计语言编译原理》，陈火旺，国防工业出版社，1994年出版 编译原理 Compilers: Principles, Techniques, and Tools Dragon book-a classic textbook 第一章引论 一:什么是编译程序 简而言之, 编译程序就是一种语言翻译程序。 定义：所谓翻译程序，是指这样一个程序，它能将高级程序设计语言程序翻译成逻辑等价的低级语言(汇编语言,机器语言) 程序。 为什么要学习编译 对编程语言的设计和实现有深刻的理解，才能写出更好的程序 课程所介绍的许多概念和技术能应用到一般的软件设计之中 本课程融合了数据结构、算法、自动机理论、程序设计、体系结构等多门学科的知识，有助于大家对计算机科学的理解 根据：语法规则 任务： 把单词符号分解为各类语法单位，以确定输入串语法是否正确； 　对语法错误，进行出错处理。 语法单位：我们最终感兴趣的东西。如：表达式，子句，句子，程序段，程序等。 任何一个标识符都是表达式； 任何一个数都是表达式； 如果e1和e2都是表达式，那么 ? e1 + e2 ? e1 * e2 ? (e1) 也都是表达式 编译程序的工作过程 词法分析：必要 语法分析：必要 语义分析：必要 中间代码生成：可选 优化：可选 目标代码生成：必要 3：遍的概念：简而言之遍是指对源程序从头到尾扫描，并完成规定任务的过程。 一“遍”： 对于源程序或目标代码程序，从头到尾扫描一次并完成所规定的工作称为一“遍”。每遍的工作，由从外存上获得前一遍的工作结果开始，到完成它所含的有关阶段程序的工作，把结果纪录于外存上为止。 影响分“遍”的因素：内存，编译功能，源语言繁简，目标代码优化程序等等。 一遍编译程序：同时驻留内存，各部门之间“调用连接”。 多遍编译程序：每遍的输出结果是下遍的输入对象。 本章作业:1,2,3,4 5、课程特点 强调对编译原理和技术的宏观理解，不偏向于某种源语言或目标机器 重视原理、算法和技术，以及具体实现 1.1 What are compilers? C7 06 0000 0002 machine language mov X, 2 Assembly language X = 2 C language 程序设计语言 高级语言 汇编语言 机器语言 在计算机上如何执行一个高级语言程序？ 把高级语言程序翻译成机器语言程序 运行所得的机器语言程序求得计算结果 Compile, compiler compile: collect (information) and arrange 编译器是一个程序，读入源程序并将其翻译成等价的目标程序，并且能够向用户报告被编译的源程序中出现的错误。 程序的等价 程序的等价：若两个程序P1和P2所允许的输入集合相同，且对相同的输入，均产生相同的输出，则称程序P1和P2等价。 狭义看法：通常，源程序是用某种高级语言编写的，而目标程序是用目标代码或机器代码编写的。 广义看法：程序变换，翻译器(translator) C++?C; Pascal? C； 翻译器 translator 翻译：在不改变语义的条件下，把某种语言的源程序转换成另一种语言程序—目标语言程序，称为翻译。执行翻译的软件，称为翻译程序。 翻译和解释 解释 在一种语言的机器上，直接执行用另一种语言写的程序的过程，称为解释。实现解释的软件，称为解释程序。 接受某高级语言的一个语句输入，进行解释并控制计算机执行，马上得到这句的执行结果，然后再接受下一句。 解释和编译 解释 以源程序作为输入，不产生目标程序，一边解释一边执行。 优点：直观易懂，结构简单，易于实现人机对话 缺点：效率低 编译 由高级语言转换为低级语言,然后对编译出来的目标程序进行运行计算 翻译程序与解释程序的本质区别 本质区别是输出不同： 翻译程序的输出是与源程序等价的目标程序； 解释程序实际是一台虚拟机，其输出是被执行程序所定义的输出结果。 1.1.1 分析－综合模型Analysis-Synthesis Model Two parts of compilation: Analysis : Decompose Source into an intermediate rep