C中预编译详解
预处理过程扫描源代码，对其进行初步的转换，产生新的源代码提供给编译器。可见预处理过程先于编译器对源代码进行处理。
在C 语言中，并没有任何内在的机制来完成如下一些功能：在编译时包含其他源文件、定义宏、根据条件决定编译时是否包含某些代码。要完成这些工作，就需要使用预处理程序。尽管在目前绝大多数编译器都包含了预处理程序，但通常认为它们是独立于编译器的。预处理过程读入源代码，检查包含预处理指令的语句和宏定义，并对源代码进行响应的转换。预处理过程还会删除程序中的注释和多余的空白字符。
预处理指令是以#号开头的代码行。#号必须是该行除了任何空白字符外的第一个字符。#后是指令关键字，在关键字和#号之间允许存在任意个数的空白字符。整行语句构成了一条预处理指令，该指令将在编译器进行编译之前对源代码做某些转换。下面是部分预处理指令：指令用途
# 空指令，无任何效果
#include 包含一个源代码文件
#define 定义宏
#undef 取消已定义的宏
#if 如果给定条件为真，则编译下面代码
#ifdef 如果宏已经定义，则编译下面代码
#ifndef 如果宏没有定义，则编译下面代码
#elif 如果前面的#if给定条件不为真，当前条件为真，则编译下面代码，相当于#elseif
#endif 结束一个#if……#else条件编译块
#error 停止编译并显示错误信息
一、文件包含
#include预处理指令的作用是在指令处展开被包含的文件。包含可以是多重的，也就是说一个被包含的文件中还可以包含其他文件。标准C编译器至少支持八重嵌套包含。
预处理过程不检查在转换单元中是否已经包含了某个文件并阻止对它的多次包含。这样就可以在多次包含同一个头文件时，通过给定编译时的条件来达到不同的效果。例如：#define AAA
#i nclude "t.c"
#undef AAA
#i nclude "t.c"
为了避免那些只能包含一次的头文件被多次包含，可以在头文件中用编译时条件来进行控制。例如：
#ifndef MY_H
#define MY_H
……
#endif
在程序中包含头文件有两种格式：
＃i nclude
＃i nclude "my.h"
第一种方法是用尖括号把头文件括起来。这种格式告诉预处理程序在编译器自带的或外部库的头文件中搜索被包含的头文件。第二种方法是用双引号把头文件括起来。这种格式告诉预处理程序在当前被编译的应用程序的源代码文件中搜索被包含的头文件，如果找不到，再搜索编译器自带的头文件。
二、宏
宏定义了一个代表特定内容的标识符。预处理过程会把源代码中出现的宏标识符替换成宏定义时的值。宏最常见的用法是定义代表某个值的全局符号。宏的第二种用法是定义带参数的宏，这样的宏可以象函数一样被调用，但它是在调用语句处展开宏，并用调用时的实际参数来代替定义中的形式参数。
1.#define指令
#define预处理指令是用来定义宏的。该指令最简单的格式是：首先声明一个标识符，然后给出这个标识符代表的代码。在后面的源代码中，就用这些代码来替代该标识符。宏表示的值可以是一个常量表达式，其中允许包括前面已经定义的宏标识符。例如：#define ONE 1
#define TWO 2
#define THREE (ONE+TWO)
注意上面的宏定义使用了括号。尽管它们并不是必须的。但出于谨慎考虑，还是应该加上括号的。
3.#运算符
出现在宏定义中的#运算符把跟在其后的参数转换成一个字符串。有时把这种用法的#称为字符串化运算符。例如：
#define PASTE(n) "adhfkj"#n
main()
{
printf("%s\n",PASTE(15));
}
宏定义中的#运算符告诉预处理程序，把源代码中任何传递给该宏的参数转换成一个字符串。所以输出应该是adhfkj15。
4.##运算符
##运算符用于把参数连接到一起。预处理程序把出现在##两侧的参数合并成一个符号。看下面的例子：
#define NUM(a,b,c) a##b##c
#define STR(a,b,c) a##b##c
main()
{
printf("%d\n",NUM(1,2,3));
printf("%s\n",STR("aa","bb","cc"));
}
最后程序的输出为:
123
aabbcc
三、条件编译指令
条件编译指令将决定那些代码被编译，而哪些是不被编译的。可以根据表达式的值或者某个特定的宏是否被定义来确定编译条件。
1.#if指令
#if指令检测跟在其后的宏或表达式是否为真。如果表达式为真，则编译后面的代码，知道出现#else、#elif或#endif为止；否则就不编译。
2.#endif指令
#endif用于终止#if预处理指令。
#define DEBUG 0
main()
{
#if DEBUG
printf("Debugging\n");
#endif
printf("Running\n");
}
由于程序定义DEBUG宏代表0，所以#if条件为假，不编译后面的代码直到#endif，所以程序直接输出Running。
如果去掉#define语句，效果是一样的。
3.#ifdef和#ifndef
#define DEBUG
main()
{
#ifdef DEBUG
printf("yes\n");
#endif
#ifndef DEBUG
printf("no\n");
#endif
}
#if defined等价于#ifdef; #if !defined等价于#ifndef
4.#else指令
#else指令用于某个#if指令之后，当前面的#if指令的条件不为真时，就编译#else 后面的代码。#endif指令将中指上面的条件块。
#define DEBUG
main()
{
#ifdef DEBUG
printf("Debugging\n");
#else
printf("Not debugging\n");
#endif
printf("Running\n");
}
5.#elif指令
#elif预处理指令综合了#else和#if指令的作用。
#define TWO
main()
{
#ifdef ONE
printf("1\n");
#elif defined TWO
printf("2\n");
#else
printf("3\n");
#endif
}
程序很好理解，最后输出结果是2。
6.其他一些标准指令
#error指令将使编译器显示一条错误信息，然后停止编译。
#line指令可以改变编译器用来指出警告和错误信息的文件号和行号。
#pragma指令没有正式的定义。编译器可以自定义其用途。典型的用法是禁止或允许某些烦人的警告信息。
（二）条件编译技巧与示例
（1）#ifdef和#defined（）比较
首先比较一下这两种方法，第一种方法只能判断一个宏，如果条件比较复杂实现起来比较烦锁，用后者就比较方便。如有两个宏MACRO_1，MACRO_2只有两个宏都定义过才会编译代码段A，分别实现如下：
#ifdef MACRO_1
#ifdef MACRO_2
代码段 A
#endif
#endif
或者
#if defined(MACRO_1) && defined(MACRO_2)
#endif
同样，要实现更复杂的条件用#ifdef更麻烦，所以推荐使用后者，因为即使当前代码用的是简单的条件编译，以后在维护、升级时可能会增加，用后者可维护性较强。旧的编译器可能没有实现#defined（）指令，C99已经加为标准。要兼容老的编译器，还需用#ifdef指令。
用#if还有一个好处，如果你把宏名记错了，把MY_PRINTF_EN定义成了MY_PRINT_EN，那么你用#ifdef MY_PRINTF_EN或者#if defined（MY_PRINTF_EN）控制的代码就不能被编译，查起来又不好查，用#if MY_PRINTF_EN ==1控制就很好查，因为你把MY_PRINTF_EN定义成
MY_PRINT_EN，则MY_PRINTF_EN实际上没有定义，那么编译器会给出警告#if MY_PRINTF_EN == 1中的MY_PRINTF_EN没有定义，但错就比较快。
1、给出下面语言的相应文法。L1={a n b n c i|n≥1,i≥0} 从n，i的不同取值来把L1分成两部分：前半部分是anbn：A→aAb|ab后半部分是ci：B→Bc|ε所以整个文法G1[S]可以写为：G1(S):S→AB；A→aAb|ab；B→cB|ε 3、构造一个DFA，它接受 ={a，b}上所有包含ab的字符串。 （要求：先将正规式转化为NFA，再将NFA确定化，最小化）
4、对下面的文法G: E →TE ’ E ’→+E|ε T →FT ’ T ’→T|ε F →PF ’ F ’ →*F ’|ε P →(E)|a|b|∧ （1）证明这个文法是LL(1)的。 （2）构造它的预测分析表。 (1)FIRST(E)={(,a,b,^}FIRST(E')={+, ε}FIRST(T)={(,a,b,^}FIRST(T')={(,a,b,^,ε} FIRST(F)={(,a,b,^}FIRST(F')={*,ε}FIRST(P)={(,a,b,^}FOLLOW(E)={#,)} FOLLOW(E')={#,)}FOLLOW(T)={+,),#}FOLLOW(T')={+,),#}FOLLOW(F)={(,a,b,^,+,),#} FOLLOW(F')={(,a,b,^,+,),#}FOLLOW(P)={*,(,a,b,^,+,),#} (2)考虑下列产生式: '→+'→'→'→E E T T F F P E a b ||*|()|^||εεε FIRST(+E)∩FIRST(ε)={+}∩{ε}=φ FIRST(+E)∩FOLLOW(E')={+}∩{#,)}=φ FIRST(T)∩FIRST(ε)={(,a,b,^}∩{ε}=φ FIRST(T)∩FOLLOW(T')={(,a,b,^}∩{+,),#}=φ FIRST(*F')∩FIRST(ε)={*}∩{ε}=φ FIRST(*F')∩FOLLOW(F')={*}∩{(,a,b,^,+,),#}=φ
第十五讲宏定义、文件包含和条件编译 ?C语言提供的预处理功能主要有三种： 宏定义 文件包含 条件编译 ?为了区别预处理命令和C语句、定义和说明语句，规定： 预处理命令行必须在一行的开头； 必须以#开始； 每行末尾不能加分号。 1、宏定义 宏定义 1．1不带参数的宏定义 不带参数的宏定义命令形式为： #define 宏名字符串 或#define 宏名 #define的作用是用指定的标识符（宏名）来代表字符串。其中#define是宏定义命令，宏名是一个标识符。 【例】输入一个圆的半径，计算并输出圆的面积和周长 #define PI 3.14159 main( ) {float l,s,r; /*l：周长，s：面积，r：半径*/ printf("Please input radius: "); scanf("%f",&r); /*输入半径*/ l=2.0*r*PI; /*计算周长*/ s=PI*r*r; /*计算面积*/ printf("l=%10.4f\ns=%10.4f\n",l,s); } 说明： 为了与变量名区别，建议宏名一般用大写字母。使用宏名代替一个 字符串，目的一是减少程序中某些重复使用字符串的书写量，其二 是增加程序的可读性。在编译预处理过程中会进行宏展开。 当宏定义在一行中写不下，需要在下一行继续时，只需在最后一个 字符后紧接一个反斜线“\”。注意在第二行开始不要有空格，否则空 格会一起被替换。 例如：#define LEAP_YEAR year % 4==0\ && year %100!=0 || year % 400==0 在C语言中，宏定义一般写在程序开头。宏名的有效范围为定义命 令之后到本源文件结束，除非用#undef命令终止宏名的作用域。 对程序中用双引号括起来的字符串内的子串和用户标识符中的成分 不做替换。例如已定义： 同一个宏名不能重复定义，除非两个宏定义命令行完全一致。 1．2带参数的宏定义 形参表中的不同形参之间用逗号隔开，字符串中包含形参表中的参数，带参
编译原理的复习提纲 1.编译原理=形式语言+编译技术 2.汇编程序： 把汇编语言程序翻译成等价的机器语言程序 3.编译程序： 把高级语言程序翻译成等价的低级语言程序 4.解释执行方式： 解释程序，逐个语句地模拟执行 翻译执行方式： 翻译程序，把程序设计语言程序翻译成等价的目标程序 5.计算机程序的编译过程类似，一般分为五个阶段： 词法分析、语法分析、语义分析及中间代码生成、代码优化、目标代码生成 词法分析的任务： 扫描源程序的字符串，识别出的最小的语法单位（标识符或无正负号数等） 语法分析是： 在词法分析的基础上的，语法分析不考虑语义。语法分析读入词法分析程序识别出的符号，根据给定的语法规则，识别出各个语法结构。 语义分析的任务是检查程序语义的正确性，解释程序结构的含义，语义分析包括检查变量是否有定义，变量在使用前是否具有值，数值是否溢出等。
语法分析完成之后，编译程序通常就依据语言的语义规则，利用语法制导技术把源程序翻译成某种中间代码。所谓中间代码是一种定义明确、便于处理、独立于计算机硬件的记号系统，可以认为是一种抽象机的程序 代码优化的主要任务是对前一阶段产生的中间代码进行等价变换，以便产生速度快、空间小的目标代码 编译的最后一个阶段是目标代码生成，其主要任务是把中间代码翻译成特定的机器指令或汇编程序 编译程序结构包括五个基本功能模块和两个辅助模块 6.编译划分成前端和后端。 编译前端的工作包括词法分析、语法分析、语义分析。编译前端只依赖于源程序，独立于目标计算机。前端进行分析 编译后端的工作主要是目标代码的生成和优化后端进行综合。独立于源程序，完全依赖于目标机器和中间代码。 把编译程序分为前端和后端的优点是： 可以优化配置不同的编译程序组合，实现编译重用，保持语言与机器的独立性。 7.汇编器把汇编语言代码翻译成一个特定的机器指令序列 第二章 1.符号，字母表，符号串，符号串的长度计算P18，子符号串的含义，符号串的简单运算XY，Xn， 2.符号串集合的概念，符号串集合的乘积运算，方幂运算，闭包与正闭包的概念P19，P20A0 ={ε} 3.重写规则，简称规则。非xx（V
宏定义的优缺点 其实在用VC编程的时候就会遇到很多宏定义，尤其是类似LONG，LPCTSTR等等之类的，它们属于微软的自定义类型，但其本质上还是属于C/C++里面的那几个标准类型。那用宏定义到底有什么好处呢？ 先来看一下宏的定义：用#define命令将一个指定的标识符（即宏名）来代表一个字符串。它的一般型式为： #define 表示符字符串 #define命令属于“预处理命令”中的一种。它是由C++统一规定的，但非C++语言本身的组成部分，由于编译器无法识别他们，不能对其直接进行编译。预处理过程必须在对程序进行词法与语义分析、代码生成与优化等通常的编译过程之前进行，经过预处理后的程序不再包含之前的预处理命令。 C++提供的预处理功能除了宏定义之外，还有以下两个: 文件包含（#include命令） 条件编译（#ifdef …. #def …. #endif命令） #define命令还可以定义带参数的宏定义，用于实现某种特定的功能，其定义型式为： #define 宏名(参数列表) 字符串 例如：#define Sum(a,b) a+b 不过，由于C++增加了内联函数(inline)，实现起来比带参数的宏更方便，这样的宏在C++中已经很少使用了。 接下来看看宏都有什么好处： 提高了程序的可读性，同时也方便进行修改； 提高程序的运行效率：使用带参的宏定义既可完成函数调用的功能，又能避免函数的出栈与入栈操作，减少系统开销，提高运行效率； 宏是由预处理器处理的，通过字符串操作可以完成很多编译器无法实现的功能。比如##连接符。 但是它也有自己的缺点： 由于是直接嵌入的，所以代码可能相对多一点；
1.翻译程序：将某一种语言（源语言）程序转换为与其逻辑上等价的另一种语言（目标语言） 程序。 编译程序：源语言为高级语言，目标语言为汇编语言或机器语言的翻译程序。 汇编程序：源语言为汇编语言，目标语言为机器语言的翻译程序。 解释程序：源语言程序作为输入，但不产生目标程序，而是边解释边执行源程序本身。 2.解释器与编译器的主要区别在于：运行目标程序时的控制权在解释器而不在目标程序。 3.编译程序的工作过程可划分五个阶段： ①词法分析：从左到右一个字符一个字符的读入源程序，对构成源程序的字符串进行扫描 和分解，从而识别出一个个单词（也称单词符号或简称符号） ②语法分析：在词法分析的基础上将单词序列分解成各类语法短语，如“程序”，“语句”， “表达式”等等 ③语义分析和中间代码生成：语义分析是在语法分析程序确定出语法短语后，审查有无语义 错误，并为代码生成阶段收集类型信息。完成语法分析和语义 处理工作后，编译程序将源程序变成一种内部表示形式，这种 内部表示形式叫做中间语言或称中间代码，它是一种结构简单、 含义明确的记号系统。 ④代码优化：为了使生成的目标代码更为高效，可以对产生的中间代码进行变换或进行改造， 这就是代码的优化。 ⑤目标代码生成：目标代码生成阶段的任务就是是把中间代码变换成特定机器上的绝对指令 代码或可重定位的指令代码或汇编指令代码。 4.前端(Front-End)——与目标机无关的部分 后端(Back-End )——与目标机有关的部分 5.编译系统：编译程序与运行系统合称编译系统 6.遍：对源程序或源程序的中间结果从头到尾扫描一次，并做有关的加工处理，生成新的中 间结果或目标程序。 7.文法是一个四元组：G[S]=(VN, VT, P, S) VN：非终结符集合； VT ：终结符集合； P ：产生式集合（α→β或α∷=β）； S ：开始符号(或称根符号，识别符号)。 若S ->α,α∈V*，则称α为文法G的句型 若S ->α,α,α∈VT*，则称α为文法G的句子 语言是所有句子构成的集合，它是所有终结符号串所组成的集合VT*的子集，即L(G) VT* 8.0型文法又叫短语文法，它所确定的语言称为0型语言。 1型文法,上下文敏感文法或上下文有关文法。 2型文法,上下文无关文法 3型文法线性文法、正则文法或正规文法 规范(最右)推导即任何一步α->β都是对α中的最右非终结符进行替换的，规范(最左)归约文法可唯一地确定一个语言 子树与短语：在句型所对应的语法树中，若某些符号按从左到右的顺序组成某棵子树的末端结点，那么由这些末端结点所组成的符号串是相对于子树根结点的短语。 原则上语法树有多少棵子树，就有多少个短语。
C语言预处理命令之条件编译（#ifdef,#else,#endif,#if等） 预处理过程扫描源代码，对其进行初步的转换，产生新的源代码提供给编译器。可见预处理过程先于编译器对源代码进行处理。 在C语言中，并没有任何内在的机制来完成如下一些功能：在编译时包含其他源文件、定义宏、根据条件决定编译时是否包含某些代码。要完成这些工作，就需要使用预处理程序。尽管在目前绝大多数编译器都包含了预处理程序，但通常认为它们是独立于编译器的。预处理过程读入源代码，检查包含预处理指令的语句和宏定义，并对源代码进行响应的转换。预处理过程还会删除程序中的注释和多余的空白字符。 预处理指令是以#号开头的代码行。#号必须是该行除了任何空白字符外的第一个字符。#后是指令关键字，在关键字和#号之间允许存在任意个数的空白字符。整行语句构成了一条预处理指令，该指令将在编译器进行编译之前对源代码做某些转换。下面是部分预处理指令： 指令用途 #空指令，无任何效果 #include包含一个源代码文件 #define定义宏 #undef取消已定义的宏 #if如果给定条件为真，则编译下面代码 #ifdef如果宏已经定义，则编译下面代码 #ifndef如果宏没有定义，则编译下面代码 #elif如果前面的#if给定条件不为真，当前条件为真，则编译下面代码 #endif结束一个#if……#else条件编译块 #error停止编译并显示错误信息 一、文件包含 #include预处理指令的作用是在指令处展开被包含的文件。包含可以是多重的，也就是说一个被包含的文件中还可以包含其他文件。标准C编译器至少支持八重嵌套包含。 预处理过程不检查在转换单元中是否已经包含了某个文件并阻止对它的多次包含。这样就可以在多次包含同一个头文件时，通过给定编译时的条件来达到不同的效果。例如： #defineAAA #include"t.c" #undefAAA #include"t.c" 为了避免那些只能包含一次的头文件被多次包含，可以在头文件中用编译时条件来进行控制。例如： /*my.h*/ #ifndefMY_H
Verilog中条件编译命令 `ifdef、`else、`endif 用法 一般情况下，Verilog HDL源程序中所有的行都参加编译。但是有时候希望对其中的一部份内容只有在条件满足的时候才进行编译，也就是对一部分内容指定编译的条件，这就是“条件编译”。有时，希望当满足条件时对一组语句进行编译，当条件不满足时则对另外一组语句进行编译。 条件编译命令的几种形式： （1）`ifdef宏名（标识符） 程序段1 `else 程序段2 `endif 它的作用是当宏名已经被定义过（此处需要采用`define命令定义），则对程序段１进行编译，程序段２将被忽略；否则编译程序段２，程序段１将被忽落。其中`else部分可以没有，即： （２）`ifdef宏名（标识符） 程序段１ `endif 这里的“宏名”是一个Verilog HDL 的标识符，“程序段”可以是Verilog HDL语句组，也可以是命令行。这些命令可以出现在源程序的任何地方。 注意：被忽略掉不进行编译的程序段部分也要符合Verilog HDL程序的语言规则。
通常在Verilog HDL程序中用到`ifdef、`else、`endif编译命令的情况有以下几种： （１）选择一个模板的不同代表部分。 （２）选择不同的时许或结构信息。 （３）对不同的ＥＤＡ工具，选择不同的激励。 最常用的情况是：Verilog HDL代码中的一部分可能适用于某个编译环境，但不使用于另一个环境，如果设计者不想为两个环境创建两个不同版本的Verilog设计，还有一种方法就是所谓的条件编译，即设计者在代码中指定其中某一部分只有在设置了特定的标志后，这一段代码才能被编译，即设计者在代码中指定其中某一部分只有在设置了特定的标识后，这一段代码才能编译。 设计者也可能希望在程序的运行中，只有当设置了某个标志后，才能执行Verilog设计的某些部分，这就是所谓的条件执行。 条件编译可以用编译指令`ifdef、`else、`elsif和`endif实现。 `ifdef和`ifndef指令可以出现在设计的任何地方。设计者可以有条件地编译语句、模块、语句块、声明和其他编译指令。`else指令时可选的。一个`else 指令最多可以匹配一个`ifdef或者`ifndef。一个`ifdef或者`ifndef可以匹配任意数量的`elsif命令。`ifdef或`ifndef总是用相应的`endif来结束。 Verilog文件中，条件编译标志可以用`define语句设置。如果没有设置条件编译标志，那么Verilog编译器会简单地跳过该部分。`ifdef语句中不允许使用布尔表带式，例如使用TEST && ADD_B2来表示编译条件是不允许的。
第一章概论 1.什么是编译器？输入输出？ 编译器是将一种语言翻译为另一种语言的计算机程序。 输入：源语言( source language) 编写的程序 输出：目标语言( target language ) 编写的程序。 2.汇编语言的优缺点 优点：汇编语言大大提高了编程的速度和准确度 缺点：编写起来也不容易,阅读和理解很难；而且汇编语言的编写严格依赖于特定的机器，所以为一台计算机编写的代码在应用于另一台计算机时必须完全重写。 3.什么是解释器？与编译器的区别？ 解释程序是如同编译器的一种语言翻译程序。 与编译器的区别：它立即执行源程序而不是生成在翻译完成之后才执行的目标代码。 4.乔姆斯基分类结构有几种文法？名称？相互关系？ 4种 名称： 0型无限制文法 1型上下文相关文法 2型上下文无关文法 3型正则文法 相互关系：其中的每一个都是其前者的专门化。 5.什么是扫描器？扫描器的功能是什么？ 扫描器就是语法分析程序。 功能：依据词法规则，分析由字符组成的源程序，把它分割为一个一个具有独立意义的最小语法单位，即单词。 6.什么是编辑器？IDE中编辑器的新功能 编译器通常接受由任何生成标准文件(例如ASCII 文件)的编辑器编写的源程序。 IDE 中编辑器的新功能：尽管编辑器仍然生成标准文件，但会转向正被讨论的程序设计语言的格式或结构。这样的编辑器称为基于结构的，且它早已包括了编译器的某些操作；因此，程序员就会在程序的编写时而不是在编译时就得知错误了。从编辑器中也可调用编译器以及与它共用的程序，这样程序员无需离开编辑器就可执行程序。
7.什么是调试器，与编译器的关系 调试程序是可在被编译了的程序中判定执行错误的程序。 运行一个带有调试程序的程序与直接执行不同，这是因为调试程序保存着所有的或大多数源代码信息(诸如行数、变量名和过程)。它还可以在预先指定的位置(称为断点)暂停执行，并提供有关已调用的函数以及变量的当前值的信息。为了执行这些函数，编译器必须为调试程序提供恰当的符号信息。 8.编译器有哪几个功能模块？各模块的功能及输入输出 目标代码
宏定义的作用 宏定义是C提供的三种预处理功能的其中一种，这三种预处理包括：宏定义、文件包含、 条件编译 编辑本段1.不带参数的宏定义： 宏定义又称为宏代换、宏替换，简称“宏”。 格式： #define 标识符字符串 其中的标识符就是所谓的符号常量，也称为“宏名”。 预处理（预编译）工作也叫做宏展开：将宏名替换为字符串。 掌握"宏"概念的关键是“换”。一切以换为前提、做任何事情之前先要换，准确理解之前就要 “换”。 即在对相关命令或语句的含义和功能作具体分析之前就要换： 例： #define PI 3.1415926 把程序中出现的PI全部换成3.1415926 说明： （1）宏名一般用大写 （2）使用宏可提高程序的通用性和易读性，减少不一致性，减少输入错误和便于修改。例 如：数组大小常用宏定义 （3）预处理是在编译之前的处理，而编译工作的任务之一就是语法检查，预处理不做语法 检查。 （4）宏定义末尾不加分号； （5）宏定义写在函数的花括号外边，作用域为其后的程序，通常在文件的最开头。 （6）可以用#undef命令终止宏定义的作用域 （7）宏定义可以嵌套 （8）字符串" "中永远不包含宏 （9）宏定义不分配内存，变量定义分配内存。 编辑本段2.带参数的宏定义： 除了一般的字符串替换，还要做参数代换 格式： #define 宏名（参数表）字符串 例如：#define S(a,b) a*b area=S(3,2)；第一步被换为area=a*b; ，第二步被换为area=3*2; 类似于函数调用，有一个哑实结合的过程： （1）实参如果是表达式容易出问题 #define S(r) r*r area=S(a+b);第一步换为area=r*r;,第二步被换为area=a+b*a+b; 正确的宏定义是#define S(r) ((r)*(r)) （2）宏名和参数的括号间不能有空格 （3）宏替换只作替换，不做计算，不做表达式求解 （4）函数调用在编译后程序运行时进行，并且分配内存。宏替换在编译前进行，不分配内 存 （5）宏的哑实结合不存在类型，也没有类型转换。
一、简答题 1.什么是编译程序 答：编译程序是一种将高级语言程序(源程序)翻译成低级语言(目标程序)的程序。 将高级程序设计语言程序翻译成逻辑上等价的低级语言(汇编语言,机器语言)程序的翻译程序。 2.请写出文法的形式定义 答：一个文法G抽象地表示为四元组?G=（Vn,Vt,P,S）? –其中Vn表示非终结符号 –Vt表示终结符号，Vn∪Vt=Ｖ(字母表)，Vn∩Vt=φ –S是开始符号， –P是产生式，形如：α→β(α∈V+且至少含有一个非终结符号，β∈V*) 3.语法分析阶段的功能是什么 答：在词法分析的基础上，根据语言的语法规则，将单词符号串分解成各类语法短语(例：程序、语句、表达式)。确定整个输入串是否构成语法上正确的程序。 4.局部优化有哪些常用的技术 答：优化技术1—删除公共子表达式 优化技术2—复写传播 优化技术3—删除无用代码 优化技术4—对程序进行代数恒等变换（降低运算强度） 优化技术5—代码外提 优化技术6—强度削弱 优化技术7—删除归纳变量 优化技术简介——对程序进行代数恒等变换（代数简化） 优化技术简介——对程序进行代数恒等变换（合并已知量） 5．编译过程分哪几个阶段 答：逻辑上分五个阶段：词法分析、语法分析、语义分析与中间代码生成、代码优化、目标代码生成。每个阶段把源程序从一种表示变换成另一种表示。 6. 什么是文法 答：文法是描述语言的语法结构的形式规则。是一种工具，它可用于严格定义句子的结构； 用有穷的规则刻划无穷的集合；文法是被用来精确而无歧义地描述语言的句子的构成方式；文法描述语言的时候不考虑语言的含义。 7. 语义分析阶段的功能是什么 答：对语法分析所识别出的各类语法范畴分析其含义，进行初步的翻译(翻译成中间代码)； 并对静态语义进行审查。 8.代码优化须遵循哪些原则 答：等价原则：不改变运行结果 有效原则：优化后时间更短，占用空间更少 合算原则：应用较低的代价取得较好的优化效果 9.词法分析阶段的功能是什么 答：
C语言宏定义技巧用法总结 写好C语言，漂亮的宏定义很重要，使用宏定义可以防止出错，提高可移植性，可读性，方便性等等。下面列举一些成熟软件中常用得宏定义。。。。。。 1，防止一个头文件被重复包含 #ifndef COMDEF_H #define COMDEF_H //头文件内容 #endif 2，重新定义一些类型，防止由于各种平台和编译器的不同，而产生的类型字节数差异，方便移植。 typedef unsigned char boolean; /* Boolean value type. */ typedef unsigned long int uint32; /* Unsigned 32 bit value */ typedef unsigned short uint16; /* Unsigned 16 bit value */ typedef unsigned char uint8; /* Unsigned 8 bit value */ typedef signed long int int32; /* Signed 32 bit value */ typedef signed short int16; /* Signed 16 bit value */ typedef signed char int8; /* Signed 8 bit value */
//下面的不建议使用 typedef unsigned char byte; /* Unsigned 8 bit value type. */ typedef unsigned short word; /* Unsinged 16 bit value type. */ typedef unsigned long dword; /* Unsigned 32 bit value type. */ typedef unsigned char uint1; /* Unsigned 8 bit value type. */ typedef unsigned short uint2; /* Unsigned 16 bit value type. */ typedef unsigned long uint4; /* Unsigned 32 bit value type. */ typedef signed char int1; /* Signed 8 bit value type. */ typedef signed short int2; /* Signed 16 bit value type. */ typedef long int int4; /* Signed 32 bit value type. */ typedef signed long sint31; /* Signed 32 bit value */ typedef signed short sint15; /* Signed 16 bit value */ typedef signed char sint7; /* Signed 8 bit value */ 3，得到指定地址上的一个字节或字 #define MEM_B( x ) ( *( (byte *) (x) ) ) #define MEM_W( x ) ( *( (word *) (x) ) )
考试题型：填空24%简答4*4=16%+解答4*15=6 Chapter 1 重要概念 1?什么编译程序？P3 答：编译程序的主要功能是把用高级语言编写的源程序翻译为等 价的目标程序。 2. 编译程序的工作过程？（6个阶段）P4 1、词法分析程序2、语法分析程序3、语义分析程序4、中间代码生成5、代码优化程序6、目标代码生成 （不做优化是4个阶段，5、6不要） 4. 执行高级语言编写的程序：（编译执行、解释执行） 1）按编译方式在计算机上执行用高级语言编写的程序，一般须 经过两个阶段。第一个阶段称为编译阶段，其任务是由编译程序将源程序编译为目标程序，若目标程序不是机器代码，而是汇编语言程序，则尚需汇编程序再行汇编为机器代码程序；第二阶段称为运行阶段，其任务是在目标计算机上执行编译阶段所得到的
目标程序。 2）用高级语言编写的程序也可以通过解释程序来执行。解释程序也以源程序作为它的输入，它与编译程序的主要区别是在解释程序的执行过程中不产生目标程序，而是解释执行源程序本身。缺点：这种边翻译边执行的方式工作效率很低，但由于解释程序 的结构比编译程序简单，且占用内存较少，在执行过程中也易于在源程序一级对程序进行修改，因此一些规模较小的语言，如BASIC,也常采用此种方式。 5. P11第一段 编译程序的各部分之间的关系，是指他们之间的逻辑关系，而不一定是执行时间上的先后顺序，事实上，可按不同的执行流程来组织上述各部分的工作，这在很大程度上依赖与编译过程中对源程序扫描的遍数，以及如何划分各遍扫描所进行的工作。此处所说的“遍”，是指对源程序或其内部表示从头到尾扫视一次，并进行有关的加工处理工作。 （执行过程：单遍扫描、多遍扫描（大多数）） Chapter 2前后文无关文法和语言 1. 文法和语言的形式定义 产生语言就是制定出有限个规则（文法），借助于它们，就能产生出此语言的全部句子。 2. 文法规则四要素:
第一章 1. 程序设计语言是人与计算机联系的工具，通过程序设计语言指挥计算机按照自己的意志 进行运算和操作显示信息和输出运算结果。 2. 最早的计算机程序设计语言是机器语言(指令系统)。机器语言中的指令都是用二进制代码 直接表示的。 3. 机器语言和符号语言以及汇编语言都是低级程序设计语言。 4. 1954年FORTRAN I语言的问世标志计算机高级程序设计语言的诞生。 5. 计算机高级程序设计语言独立于机器，比较接近于自然语言，容易学习掌握,编写程序效 率高,编写的程序易读易理解易移植。 6. 翻译程序：将高级语言编写的程序翻译成机器语言。 7. 编译程序的工作过程：编译程序这要功能是将源程序翻译成等价的目标程序，这个翻译 过程分为词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成、代码优化和目标代码生成。 8. 编译程序的重要意义在于它使高级语言独立于机器语言，使程序员用高级语言编写程序 时不必考虑那些直接与机器有关的琐碎的环节，这些细节由编译程序区处理。 9. 编译程序包括：词法分析程序、语法分析程序、语义分析程序、中间代码生成程序、代码优化程序和目标代码生成程序以及表格处理程序和出错处理程序。 10.编译程序的组织方式：编译过程分为六个阶段,改划分是编译程序的逻辑组织方式。编译 过程分为前端和后端。前端包括词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成、代码优化。后端包括目标代码生成,依赖于计算机的硬件系统和机器指令系统。这种组织方式便于编译程序的移植，如果移植到不同类型的机器上只需修改编译程序的后端即可。 11.翻译方式：编译方式和解释方式。 12.源程序：用高级语言编写的程序。源程序是编译程序加工的对象。 13.编译方式：先将源程序翻译成汇编语言程序或机器语言程序（目标程序），然后再执行。 这个翻译程序为编译程序. 14.编译方式中源程序的编译和目标程序的运行时分成两个阶段完成的。编译所的目标程序计算机暂时不能执行,必须由连接装配程序将目标程序和编译程序及系统子程序连接成一个可执行程序,这个可执行程序可直接被计算机执行。例如FORTRAN,ALGOL,PASCAL,C,C++等等。 15.解释方式：对源程序边翻译边执行，按解释方式进行翻译的翻译程序为解释程序。优点 在于便于对源程序调试和修改，加工处理过程慢。 16.解释程序：按解释方式进行翻译的翻译程序. 17.词法分析：词法分析是编译过程的基础，任务是扫描源程序，根据语言的词法规则分解 和识别出每个单词，并把单词翻译成相应的机内表示。在识别单词的过程中同时也做词法检查。 18.语法分析：语法分析师在词法分析的基础上进行的。任务是根据语言的语法规则把单词 符号串分解成格内语法单位，如表达式、语句等。通过语法分析确定整个输入符号串是否构成一个语法正确的程序。 19.语义分析：任务是对源程序进行语义检查，其目的是保证标识符和常数的正确使用，把 必要的信息收集保存到符表或中间代码程序中，并进行相应的处理。 20.中间代码生成：是必不可少的阶段，任务是在语法分析和语义分析基础上把语法成分的 语义对其继续翻译，翻译的结果是某种中间代码形式，这种中间代码的结果简单，接近计算机的指令形式，能够很容易被翻译成计算机指令，常用的中间代码有三元式，四元式和逆波兰式。 21.目标代码生成：任务:将中间代码或优化之后的中间代码转换为等价的目标代码,即机器指
C语言条件编译及编译预处理阶段 一、C语言由源代码生成的各阶段如下： C源程序－>编译预处理－>编译－>优化程序－>汇编程序－>链接程序－>可执行文件其中编译预处理阶段，读取c源程序，对其中的伪指令（以#开头的指令）和特殊符号进行处理。或者说是扫描源代码，对其进行初步的转换，产生新的源代码提供给编译器。预处理过程先于编译器对源代码进行处理。 在C 语言中，并没有任何内在的机制来完成如下一些功能：在编译时包含其他源文件、定义宏、根据条件决定编译时是否包含某些代码。要完成这些工作，就需要使用预处理程序。尽管在目前绝大多数编译器都包含了预处理程序，但通常认为它们是独立于编译器的。预处理过程读入源代码，检查包含预处理指令的语句和宏定义，并对源代码进行响应的转换。预处理过程还会删除程序中的注释和多余的空白字符。 二、伪指令（或预处理指令）定义 预处理指令是以#号开头的代码行。#号必须是该行除了任何空白字符外的第一个字符。#后是指令关键字，在关键字和#号之间允许存在任意个数的空白字符。整行语句构成了一条预处理指令，该指令将在编译器进行编译之前对源代码做某些转换。下面是部分预处理指令： 指令用途 # 空指令，无任何效果 #include 包含一个源代码文件 #define定义宏 #undef取消已定义的宏 #if如果给定条件为真，则编译下面代码 #ifdef 如果宏已经定义，则编译下面代码 #ifndef 如果宏没有定义，则编译下面代码 #elif如果前面的#if给定条件不为真，当前条件为真，则编译下面代码， 其实就是elseif的简写 #endif结束一个#if……#else条件编译块 #error停止编译并显示错误信息 三、预处理指令主要包括以下四个方面： 1、宏定义指令 宏定义了一个代表特定内容的标识符。预处理过程会把源代码中出现的宏标识符替换成宏定义时的值。宏最常见的用法是定义代表某个值的全局符号。宏的第二种用法是定义带参数的宏（宏函数），这样的宏可以象函数一样被调用，但它是在调用语句处展开宏，并
作为考研课程中最难的科目，编译原理的复习一直以来困扰着无数的计算机考研者，特别是本科期间没有认真学习这门课程或者专业外的人士。由sodme写作的这一系列文章将主要以陈火旺院士的编译原理教材为主线，对编译原理的复习重点和复习思路进行归纳和总结，以帮助大多数朋友尽快入门。由于绝大多数的本科编译教材，都是在围绕着原理性方面的知识进行介绍和展开，所以，本总结也适合于使用其它教材的朋友。anyway，希望使用各种不同教材的朋友都能从中受益并有所感悟。 与数据结构的总结类似，对于编译的总结都是采用我自己认为比较容易理解的语言进行描述，绝不对书上的概念和算法进行原原本本的照搬，这里，在多数情况下讲的都是我自己的学习经验和学习心得。So，其行文写作的style可能有些朋友不太适应，but，I promise：这个总结绝不会平庸、泛泛无奇。 Ok，now，let’s go. 一、编译原理的章节结构及重点构成 第1章引论：本章属非重点章节，简单介绍了编译的基本知识。出题分值不会太多，如果出题（很多情况是不出题，^_^），其分值比例一般情况下不会超过5%. 第2章高级语言及其语法描述：本章属重要章节，在本章逐步引出了编译的若干基础概念和术语。如果出题，其分值比例一般在5%-20%. 第3章词法分析：重难点章节。本章是难点章节之一，同时又是编译原理最重要的章节和多数学校的必考章节之一，通常作为大题中的先行题考查。分值比例各有侧重，一般在10%~20%不等。 第4章语法分析－自上而下分析：重难点章节。本章的难度要高于词法分析一章，与词法分析一章一样，同属编译原理最重要的章节之一，是多校学校的必考章节之一，通常作为大题考查。如果出题，其分值在10%~20%不等（如果同一试卷中既出现词法分析又出现语法分析，语法分析题目的分值一般比词法分析的分值要大）。 第5章语法分析－自下而上分析：重难点章节。属多数学校的必考章节之一，其重要性描述同上，通常作为大题考查。一般情况下，在同一学校的同一张编译试卷内，多数不会同时考自上而下分析和自下而上分析两种语法分析方法，各学校会根据自身题目的难度定位选择考查自上而下的还是自下而上的。自下而上的分析要难一点。如果本章出题，其分值比例约为：10%~20%. 第6章属性文法和语法制导翻译：重难点章节。属多数学校的必考章节之一。多数与语义分析一章联合出题，通常作为大题考查。如果出题，本章的分值比例约为：10%~20%左右。第7章语义分析和中间代码生成：重难点章节，常考内容之一，报考名校的同学应该多留意本章节内容。如果出题，本章分值约为：10%左右。 第8章符号表：非重点章节，本章介绍的是编译过程中的辅助内容，并未紧密联系编译的主体思想。多数学校在本章不出题，如果出题，其分值比例约为：5%左右。 第9章运行时存储空间组织：常考内容之一。本章多数会联系实际语言进行考查，如果出题，其分值比例约为：10%左右。 第10章优化：常考内容之一。分值比例约为：10%左右。 第11章目标代码生成：较少考查，即使考查，分数比例一般在5%左右。 第12章并行编译基础：很少考查，只作了解，了解其基本概念即可。 关于重要性标识的几点说明： “必考内容”：是针对于多校学校一般的出题规律而言，本章极易被考到。或者说，作为
C语言中常见7中条件编译语句 网址出处：https://www.doczj.com/doc/4511041680.html,/huangyiyun/article/details/4364964； https://www.doczj.com/doc/4511041680.html,/language/20090806/66164.html
预处理过程扫描源代码，对其进行初步的转换，产生新的源代码提供给编译器。可见预处理过程先于编译器对源代码进行处理。 在C语言中，并没有任何内在的机制来完成如下一些功能：在编译时包含其他源文件、定义宏、根据条件决定编译时是否包含某些代码。要完成这些工作，就需要使用预处理程序。尽管在目前绝大多数编译器都包含了预处理程序，但通常认为它们是独立于编译器的。预处理过程读入源代码，检查包含预处理指令的语句和宏定义，并对源代码进行响应的转换。预处理过程还会删除程序中的注释和多余的空白字符。 预处理指令是以#号开头的代码行。#号必须是该行除了任何空白字符外的第一个字符。#后是指令关键字，在关键字和#号之间允许存在任意个数的空白字符。整行语句构成了一条预处理指令，该指令将在编译器进行编译之前对源代码做某些转换。下面是部分预处理指令： 指令用途 #空指令，无任何效果 #include包含一个源代码文件 #define定义宏 #undef取消已定义的宏 #if如果给定条件为真，则编译下面代码 #ifdef如果宏已经定义，则编译下面代码 #ifndef如果宏没有定义，则编译下面代码 #elif如果前面的#i f给定条件不为真，当前条件为真，则编译下面代码 #endif结束一个#if……#else条件编译块 #error停止编译并显示错误信息 一、文件包含 #include预处理指令的作用是在指令处展开被包含的文件。包含可以是多重的，也就是说一个被包含的文件中还可以包含其他文件。标准C编译器至少支持八重嵌套包含。 预处理过程不检查在转换单元中是否已经包含了某个文件并阻止对它的多次包含。这样就可以在多次包含同一个头文件时，通过给定编译时的条件来达到不同的效果。例如： #defineAAA #include"t.c" #undefAAA #include"t.c" 为了避免那些只能包含一次的头文件被多次包含，可以在头文件中用编译时条件来进行控制。例如： /*my.h*/ #ifndefMY_H #defineMY_H …… #endif 在程序中包含头文件有两种格式：
目录 第一章 (2) 词法分析： (2) 语义法分析 (2) 中间代码 (2) 第二章 (2) 1.根据语言写出文法 (2) 2.根据文法写语，描述其特点(必考大题2-3类型) (3) 3.文法的规范推导、语法树、短语、句柄（必考大题，2-7，2-11） (4) 第三章 (10) 1.给出一个正规文法(左线性、右线性方法），写出其状态转换图(必考) (10) 1.1右线性文法写出状态转换图(必考) (10) 1.2状态转换图写出右线性文法G (11) 1.3左线性文法写出状态转换图(必考) (12) 2.非确定自动机的确定化 (13) 第四章 (14) 第五章 (14) 属性文法与属性翻译文法 (14) 逆波兰式（大题） (14) 四元式（大题） (15)
第一章 词法分析：分析源程序的结构，判断它是否是相应程序设计语言的合法程序语义法分析的任务是根据语言的语义规则对语法分析得到的语法结构进行 静态的语义检查（确定类型、类型与运算合法性检查、识别含义等），并且转换成另一种内部形式（语义树）表示出来或者直接用目标语言表示出来。 中间代码是一种结构简单、含义明确的记号系统，这种记号系统可以设计为 多种多样的形式，重要的设计原则为两点：一是容易生成；二是便于优化、移值；三是容易将它翻译成目标代码 第二章 文法G定义为四元组(V N，V→，P，S )其中V N为非终结符号(或语法实体，或变量)集；V→为终结符号集；P为产生式(也称规则)的集合；V N，V→和P是非空有穷集。S称作识别符号或开始符号，它是一个非终结符，至少要在一条产生式中作为左部出现。V N和V→不含公共的元素，即V N ∩V→= φ,通常用V表示V N∪V→，V称为文法G的字母表或字汇表。 一个文法的有如下几种写法 ①G=({S,A}，{a,b}，P，S) 其中P：S→aAb A→ab A→aAb A→ε ②G：S→aAb A→ab A→aAb A→ε ③G[S]：A→ab A→aAb A→εS →aAb ④G[S]：A→ab |aAb |εS→aAb 1.根据语言写出文法 2.构造产生下列语言的文法 （1）{ a n b n |n≥0}
C/C++中宏使用总结 .C/C++中宏总结C程序的源代码中可包括各种编译指令，这些指令称为预处理命令。虽然它们实际上不是C语言的一部分，但却扩展了C程 序设计的环境。本节将介绍如何应用预处理程序和注释简化程序开发过程，并提高程序的可读性。ANSI标准定义的C语言预处理程序包括下列命令： #define，#error，＃i nclude，#if，#else，#elif，#endif，#ifdef，#ifndef，#undef，#line，#pragma等。非常明显，所有预处理命令均以符号#开头，下面分别加以介绍。 1、#define 命令#define定义了一个标识符及一个串。在源程序中每次遇到该标识符时，均以定义的串代换它。ANSI标准将标识符定义为宏名，将替换过程称为宏 替换。命令的一般形式为： #define identifier string 注意： ? 该语句没有分号。在标识符和串之间可以有任意个空格，串一旦开始，仅由一新行结束。 ? 宏名定义后，即可成为其它宏名定义中的一部分。 ? 宏替换仅仅是以文本串代替宏标识符，前提是宏标识符必须独立的识别出来，否则不进行替换。例如：#define XYZ this is a test，使用宏printf("XYZ")；//该段不打印"this is a test"而打印"XYZ"。因为预编译器识 别出的是"XYZ" ? 如果串长于一行，可以在该行末尾用一反斜杠' \'续行。
2、#error 处理器命令#error强迫编译程序停止编译，主要用于程序调试。 3、＃i nclude 命令＃i nclude使编译程序将另一源文件嵌入带有＃i nclude的源文件，被读入的源文件必须用双引号或尖括号括起来。例如： ＃i nclude"stdio.h"或者＃i nclude 这两行代码均使用C编译程序读入并编译用于处理磁盘文件库的子程序。 将文件嵌入＃i nclude命令中的文件内是可行的，这种方式称为嵌套的嵌入文件，嵌套层次依赖于具体实现。 如果显式路径名为文件标识符的一部分，则仅在哪些子目录中搜索被嵌入文件。否则，如果文件名用双引号括起来，则首先检索当前工作目录。如果未发现文件， 则在命令行中说明的所有目录中搜索。如果仍未发现文件，则搜索实现时定义的标准目录。 如果没有显式路径名且文件名被尖括号括起来，则首先在编译命令行中的目录内检索。 如果文件没找到，则检索标准目录，不检索当前工作目录。 4、条件编译命令 有几个命令可对程序源代码的各部分有选择地进行编译，该过程称为条件编译。商业软件公司广泛应用条件编译来提供和维护某一程序的许多顾客版本。 #if、#else，#elif及#endif