编译原理-精选版.ppt

1.1 语言处理器 编译器 编译器是一种翻译器 特点：目标语言比源语言低级 编程语言 传统程序设计语言：Pascal、C++、Java 专用语言：Lisp、Prolog、LaTeX 编程语言 机器语言 编译器 * 1.1 语言处理器 编译器 编译器是一种翻译器 特点：目标语言比源语言低级 机器语言（操作：寄存器BX的内容送到AX中) 机器指令 1000100111011000???????????????? 汇编指令 mov?ax,bx???????????????????? 编程语言 机器语言 编译器 * 1.1 语言处理器 编译器 编译器是一种翻译器 特点：目标语言比源语言低级 编程语言 机器语言 编译器 * 1.2 编译器结构（1.2） 分析部分 前端：源程序-中间表示 综合部分 后端：中间表示-目标程序 * 1.2 编译器结构 一个编译器的各个步骤 图1.6 编译器的工作可以分成若干阶段，每个阶段把源程序从一种表示变换成另一种表示。 符号表管理器 出错管理器 * 1.2 编译器结构 一个编译器的各个步骤 实例：图1.7一个赋值语句的翻译 * 1.2 编译器结构 前端 * 后端 1.2 编译器结构 编译器的前端与后端 前端：只依赖于源语言 后端：编译器中依赖于目标机器的部分，一般独立于源语言，而与中间语言有关。 前端+后端：组合 取一个编译器前端，重写它的后端以产生同一源语言在另一机器上的编译器 把几种不同的语言编译成同一种中间语言，让不同的前端使用同一后端，从而得到一台机器上的几个编译器 编译的几个阶段常用一趟/遍（pass）扫描来实现，一趟/遍扫描包括读一个输入文件和写一个输出文件。 * 1.2 编译器结构 词法分析 逐个读构成源程序的字符，把它们组成词法单元(token)流。 实例：position = initial + rate * 60 （１）标识符（position） （２）赋值号（:=） （３）标识符（initial） （４）加号（＋） （５）标识符（rate） （６）乘号（＊） （７）数（60） * 1.2 编译器结构 词法分析 逐个读构成源程序的字符，把它们组成词法单元(token)流。 实例： 编译器的词法分析也叫做线性分析或扫描。 词法分析 * position = initial + rate * 60 id,1 = id,2 + id,3 * 60 1.2 编译器结构 语法分析 把词法记号流依照语言的语法结构按层次分组，以形成语法短语。 实例： position = initial + rate * 60 的语法分析树 * 1.2 编译器结构 语法分析 表达式、语句等程序层次结构通常由递归的规则表示 实例：表达式 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）、（ｅ2）也都是表达式。 * 1.2 编译器结构 语法分析 表达式、语句等程序层次结构通常由递归的规则表示 实例：语句 如果identifier是标识符，expression是表达式，那么 identifier := expression是语句。 如果 expression 是表达式，statement是语句，那么 while (expression) do statement if (expression) then statement 也都是语句。 * 1.2 编译器结构 语法分析 把词法记号流依照语言的语法结构按层次分组，以形成语法短语。 实例：position = initial + rate * 60 的语法树 * 1.2 编译器结构 语义分析 检查程序的语义正确性，以保证程序各部分能有意义地结合在一起，为后面代码生成阶段收集类型信息。 类型转换 类型检查 语法制导翻译 real型 * 1.2 编译器结构 中间代码生成 中间代码位于高级编程语言和机器语言（目标程序）之间 后缀表示: 9+5-2 ? 95+2- 抽象语法树: 三地址码 * 1.2 编译器结构 代码优化 改进代码，以产生执行较快的机器代码。 * 1.2 编译器结构 目标代码生成 生成可重定位的机器代码或汇编码 为源程序所用的每个变量选择存储单元，并且把中间代码翻译成等价的机器指令序列。 关键问题是寄存器分配。 * 1.2 编译器结构 符号表管理 编译器的一项重要工作是记录源程序中使用的标识符，并收集每个标识符的各种属性。 这些属性提供标识符的存储分配、类型和作用域信息。 如果是过程标识符，还有参数的个数和类型、参数传递方式和返回值类型。 符号表是为每个标识符保存一个记录