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第一章 绪论 1.1 编译过程概述 1.2 编译程序的逻辑结构 1.3 编译程序的组织 第一章 绪论 程序设计语言分低级语言和高级语言两类。 低级语言:机器语言、汇编语言及其它面向机器的程序设计语言；其特点为对计算机的依赖性强、直观性差、编写程序的工作量大，对程序设计人员要求较高。 高级语言：有几百种之多，常用的有BASIC、FORTRAN、PASCAL、C、JAVA等，高级语言在算法描述能力、编写和调试效率上均比低级语言优越。 但高级语言与机器之间有一“鸿沟”：机器不能理解高级语言！ 因此，要在计算机上实现高级语言，需使该语言能让计算机所理解。 方法：对程序进行翻译或进行解释。 翻译：在计算机中放置一能由计算机直接执行的翻译程序，它将某程序设计语言（源语言）所编写的程序（源程序）作为加工对象，将其翻译成为与之等价的另一种语言（目标语言）的程序（目标程序）。 可见，计算机执行某高级语言程序，需经两个阶段，即编译阶段和运行阶段。 在执行时，一般应有一些辅助子程序配合。 如：数据格式转换子程序、标准函数、动态存储分配子程序等等，由它们构成的子程序库称为运行系统。 编译系统=编译程序+运行系统 编译程序与解释程序 高级语言程序也可通过解释程序来执行。 解释程序：以源程序为输入，在执行过程中不再产生目标程序，而是边解释边执行。 解释程序运行效率不高。 目前，纯粹的解释程序已不多见，通常是将编译和解释作某种程度的结合。 本课程的目的 编译程序是现今任何计算机系统的最重要的系统程序。 本课程的目的，在于向大家介绍设计和构造编译程序的基本原理和基本方法，其中许多方法也适用于构造解释程序或汇编程序。 1.1 编译过程概述 翻译外文书刊与编译工作比较 编译程序的构成 编译程序主要由八个部分构成： 1.词法分析程序（扫描器 scanner） 2.语法分析程序（分析器 parser） 3.语义分析程序 4.中间代码生成程序 5.代码优化程序 6.目标代码生成程序 7.错误检查和处理程序 8.各种信息表格的管理程序 一个微型PASCAL语言的定义 为了便于说明，引入一个微型PASCAL语言（PASCAL/M）的定义。它只有如下四种语句： 1）PROGRAM语句； 2）说明语句； 3）BEGIN-END语句； 4）赋值语句； 每个PASCAL/M语句都以PROGRAM语句开头，后跟说明语句，再跟以一个BEGIN-END语句，在其内部可以有若干赋值语句。 程序1-1 一个PASCAL源程序source PROGRAM source; 　　{This little source program is used to illustrate compiling procedure } VAR 　x,y,z:integer; 　 a:integer; BEGIN { This program has only 4 statement } x:=23+5; z:=x DIV -3; y:=z+18*3; a:=x+(y-2) DIV 4 END. 1.2.1 词法分析程序（扫描器） 词法分析程序的任务是： 1）识别出源程序的各个基本语法单位（单词或语法符号）； 2）删除无用的空白字符及其它与输入介质相关的非实质性字符（空格、回车等）； 3）删除注释； 4）进行词法检查，报告所发现的错误。 扫描器输出以单词为单位的单词流。 例如，以特殊符号“#”分隔的单词流： # PROGRAM # source # ; # VAR # x # , # y # , # z # : # integer # ; # a # : # integer # ; # BEGIN # x # := # 23 # + # 5 # ; # z # := # x # DIV # - # 3 # ; # y # := # z # + # 18 # * # 3 # ; # a # := # x # + # ( # y # - # 2 # ) # DIV # 4 # ; # END # . # 单词流的内部表示 注意，前面的单词流形式只是我们为说明原理便于阅读而假定的形式。 为了让计算机能够方便地识别和使用，在实际中的常用方法是将单词计算机内部表示为一个有序对( Class, Value )。 Class为一整型数，用于标识该单词的类别； Value用于存放单词的值。 单词流的内部表示 例如对于source程序，可将其单词分为四类： (1) 保留字 (2) 专用符号 (3) 标识符 (4) 整数 这样，source程序相应的单词流为： ( 1 , ’PAROGRAM’ )