编译2高级语言与其语法描述(zss).ppt

编译原理(第三版) 陈火旺等编著 （2012年9月-12月） 主讲：朱世松 计算机学院 第二章 高级语言及其语法描述 常用的高级语言 FORTRAN 数值计算 COBOL 事务处理 PASCAL 结构程序设计 ADA 大型程序、嵌入式实时系统 PROLOG 逻辑程序设计 ALGOL 算法语言 C/C++ 系统程序设计 Java Internet程序设计 与机器语言或汇编语言比较，高级语言的优点： 较接近于数学语言和工程语言，比较直观、自然和易于理解; 便于验证其正确性，易于改错; 编写效率高; 易于移植. 2.1 程序语言的定义 程序语言由两方面定义： 语法 语义 (语用-语言成分的使用方法) 一. 语法 程序本质上是一定字符集上的字符串。 语法：一组规则，用它可以形成和产生一个合式(well-formed)的程序。 词法规则：单词符号的形成规则。 单词符号是语言中具有独立意义的最基本结构。一般包括：常数、标识符、基本字、算符、界符等。 描述工具：有限自动机 语法规则：语法单位的形成规则。 语法单位通常包括：表达式、语句、分程序、过程、函数、程序等; 描述工具：上下文无关文法 E→i E→E+E E→E*E E→(E) 语法规则和词法规则定义了程序的的形式结构。定义语法单位的意义属于语义问题。 二. 语义 语义：一组规则，用它可以定义一个程序的意义。 描述方法： 自然语言描述：隐藏错误、二义性和不完整性 形式描述： 操作语义(PL/1) 指称语义(ADA) 代数语义(PASCAL) 三．程序语言的基本功能和层次结构 程序语言的基本功能：描述数据和对数据的运算。 所谓程序，本质上说是描述一定数据的处理过程。 程序的层次结构： 程序 | 子程序或分程序、过程、函数 | 语句 | 表达式 | 数据引用 算符 函数调用 程序语言每个组成成分的逻辑和实现意义 抽象的逻辑的意义 数学意义 计算机实现的意义 具体实现 2.2 高级语言的一般特性 2.2.1 高级语言的分类 强制式语言(Imperative Languge)也称过程式语言：命令驱动，面向语句 FORTRAN、C、Pascal，Ada 应用式语言（Applicative Language）：注重程序所表示的功能，而不是一个语句接一个语句地执行 LISP、ML 基于规则的语言（Rule-based Language）：检查一定的条件，当它满足值，则执行适当的动作 Prolog 面向对象语言（Object-Oriented Language）：封装性、继承性和多态性 Smalltalk，C++，Java 2.2.2 程序结构 FORTRAN 一个程序由一个主程序段和若干辅程序段组成。 辅程序段可以是子程序、函数段或数据块。 每个程序段有一系列的说明语句和执行语句组成。各段可以独立编译。 模块结构，没有嵌套和递归 各程序段中的名字相互独立，同一个标识符在不同的程序段中代表不同的名字。 PASCAL PASCAL程序本身可以看成是一个操作系统所调用的过程，过程可以嵌套和递归。 一个PASCAL过程： 过程头； 说明段（由一系列的说明语句组成）； begin 执行体（由一系列的执行语句组成）； end 作用域：一个名字能被使用的区域范围称作这个名字的作用域。 允许同一个标识符在不同的过程中代表不同的名字。 名字作用域规则--最近嵌套原则 一个在子程序B1中说明的名字X只在B1中有效（局部于B1）； 如果B2是B1的一个内层子程序且B2中对标识符X没有新的说明，则原来的名字X在B2中仍然有效。如果B2对X重新作了说明，那么，B2对X的任何引用都是指重新说明过的这个X。 program main var A, B : real; … procedure P1 var B:boolean; … begin … end procedure P2 var A:integer; … begin … end begin … end PASCAL提供了丰富的数据类型和运算方式，它允许用户动态地申请和退还存贮空间。 ADA 程序包(package)：把数据和操作代码封装在一起，支持数据抽象。 一个程序包分为两部分： 可见的规范说明部分，它定义了程序包外面可以访问的对象。 程序包体，它实际定义程序包的实现细节。 package STACKS is type ELEM is private; type STACK is limited private; pr