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编译原理 * 编译原理 * 编译原理The Principles of Compilers * 编译原理 * 课程基本信息 课时： 48（16×3/周） 成绩评定： 1、平时成绩：40%或30%：包括作业，含习题；出勤；课堂表现。 2、期末考试成绩：60%或70% * 编译原理 * 课程的性质及意义 课程性质： 技术基础 课程意义： “编写编译器的原理和技术具有十分普遍的意义，以至于在每个计算机科学家的研究生涯中，本书中的原理和技术都会反复用到。” ——Alfred V. Aho /~aho/ * 编译原理 * * * 课程目的和基本要求 （附录） 知识： 掌握编译器的总体结构、各个组成部分的任务、各个阶段的工作原理、所要解决的问题及其采用的方法和技术。 能力： 掌握程序变换基本概念、问题描述和处理方法，增强理论结合实际能力；使学生在系统级上认识算法和系统的设计，培养系统能力. * 编译原理 * * * 主要内容 1. 引论 2. 词法分析 3. 语法分析： 4. 语法制导翻译 5. 类型检查 6. 运行时的存储组织 7. 中间代码生成 8. 目标代码生成 9. 代码优化技术介绍 正规表达式(RE)； 有限自动机(FA：DFA与NFA); RE ? FA； 词法分析器及其生成器。 语言与文法；自顶向下的语法分析(LL(k)文法)， 自底向上的语法分析(LR(k)文法) 。 文法的综合属性与继承属性； 属性的计算与L属性； 属性的自下而上和自上向下的计算 。 类型与类型语言； 类型检查； 多态函数 函数与算符的重载 。 局部存储的分配； 全局栈式存储分配； 非局部名字的访问 参数传递 。 几种常用中间代码； 赋值语句及数组元素的地址计算； 布尔表达式和控制流的翻译 。 代码生成器设计中的问题； 目标机器的指令集与指令代价； 基本块和流图； 代码的生成 。 独立于机器的优化； 优化的主要类型； 数据流分析介绍； 流图中的循环 。 * 编译原理 * 第1章? 引论Introduction * 编译原理 * * * 计算机的语言 母语：机器语言(Machine Language)：用 0、1代码表示的机器指令系统。 汇编语言(Assemble Language)：用助记符表示的指令系统，以及伪指令和伪指令和符号地址。汇编语言又称为低级语言(Low Level Language)。 高级语言(High Level Language)：用人工语言设计的程序设计语言，其表示方法更接近于待解问题的表示方法，例如：C、FORTRAN、PASCAL、C++、JAVA、SQL、等。 * 编译原理 * 计算机不能没有的翻译 因为机器的母语是二进制的指令集，所以要让机器懂得低级语言和高级语言就必须要有翻译者。 这样的翻译者称其为翻译程序。 担任低级程序设计语言翻译工作的程序称为汇编程序。 担任高级程序设计语言翻译工作的程序称为编译程序。 * 编译原理 * 程序设计语言的翻译 翻译程序(Translator)： 将某一种语言描述的程序(源程序，Source Program)翻译成等价的另一种语言描述的程序(目标程序，Object Program)的程序。 翻译程序 源程序 目标程序 (*.C / *.PAS) (*.OBJ / *.EXE) * 编译原理 * 程序设计语言的翻译 编译程序(Compiler) 将源程序完整地转换成机器语言程序或汇编语言程序，然后再处理、执行的翻译程序。 高级语言程序→汇编/机器语言程序 源程序 目标程序 编译程序 * 编译原理 * 系统支撑(System Support) 编译系统 = 编译器 + 运行系统 源程序 编译器 目标程序 连接程序 运行时 的函数库 用户定义的 目标代码模块 可执行代码 * 编译原理 * 1、识别出句子中的一个个单字； 2、分析句子语法结构； 3、初步翻译句子的含意； 4、译文修饰； 5、写出最后译文。 自然语言的翻译： 1、词法分析； 2、语法分析； 3、语义分析与中间代码生成； 4、优化； 5、目标代码生成。 程序设计语言的翻译： 语言的翻译过程 * 编译原理 * * * 编译程序的组织 前端(Front End ) 与源语言有关、与目标机无关的部分： 词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成、与机器无关的代码优化 后端(Back End) 与目标机有关的部分： 与机器有关的代码优化、目标代码生成 * 编译原理 * 编译程序的前端 源 程序 词法分析器 语法分析器 记号 序列 中间代码生成器 语法 树 脱离机器优化器