编译原理知识点汇总

编译原理知识点
1.1 翻译程序的三种方式
1.编译：将高级语言编写的源程序翻译成等价的机器语言或汇编语言。

2.解释：将高级语言编写的源程序翻译一句执行一句，不生成目标文件，直接执行源代码文件。

3.汇编：用汇编语言编写的源程序翻译成与之等价的机器语言。

1.2 编译程序的五个阶段
1.词法分析：对源程序的字符串进行扫描和分解，识别出每个单词符号。

2.语法分析：根据语言的语法规则，把单词符号分解成各类语法单位。

3.语义分析与中间代码生成：对各种语法范畴进行静态语义检查，若正确则进行中间代码翻译。

4.代码优化：遵循程序的等价变换规则。

5.目标代码生成：将中间代码变换成特定机器上的低级语言代码。

2.1.1 字母表
1.定义：字母表是有穷非空的符号集合。

2.表示：通常用字母表大写字母A，B，…Z和希腊字母Σ表示。

eg：A={0,1}，Σ={a,b,c,d}
3.说明
1）字母表包含了语言中所允许出现的一切符号。

2）字母表中的符号也称字符。

2.1.2 符号串
1.定义：由字母表中的符号组成的有穷序列。

2.表示：通常由t，u，v，w，x，y，z等小写英文字母来表示。

3.说明
1）符号串由构成的符号的种类、数量、顺序共同决定。

2）不包含任何符号的符号串称为空符号串，简称空串，用ε表示。

4.对于给定的字母表Σ，符号串的递归定义如下：
1）ε是Σ上的一个符号串。

2）若x是Σ上的符号串，a是Σ的符号，则xa是Σ上的符号串。

并规定。

编译原理部分知识点①编译程序的工作过程一般划分为5个阶段：词法分析，语法分析，语义分析与中间代码生成，优化，目标代码生成【还有表格管理还有出错管理】②编译器常用的语法分析方法两种。

自顶向下，自下而上分析方法。

LR方法（自下而上），LL（1）属于什么方法（自上而下）、算符优先分析法（自下而上）③概念：句子（仅含终结符号的句型是一个句子）、最左素短语（语法树中最左边的素短语为最左素短语）、句柄、（一个句型的最左直接短语）二义：（如果一个文法存在某个句子对应两颗不同的语法树，则称这个文法是二义的）正规文法（左线性文法和右线性文法统称为正规文法）④程序语言的单词符号分为5种（关键字、标识符、常数、运算符、界符）⑤属性通常分为两类（综合属性）（继承属性）⑥LR分析器的实质是一个后进先出确定有限状态自动机。

⑦常用的参数传递方式(传地址),（传值),(传名）（传结果）⑧一个LL(1)文法一定是无二义的。

⑨解释程序、编译处理语言时的特点（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。

①边解释边执行②有利于程序的调试③ 1次运算）⑩语法分析器作用（按文法的产生式，识别输入符号串是否为一个句子）⑪任何算符优先文法与优先函数的关系（任何算符优先文法可能有若干个优先函数，不一定存在优先函数）⑫确定有限自动机的化简是要实现目的(寻找一个状态数比M少的DFA M’,使得L(M)=L(M’))⑬间接三元式表示法的优点为(采用间接码表,节省三元式空间,便于优化处理)⑭词法分析器任务（从左到右逐个字符地对源程序进行扫描，产生一个个的单词符号，把作为字符串的源程序改造成为单词符号串的中间程序）2、设文法G（S）S→(T)|aT→T+S | S计算FIRSTVT和LASTVT;构造优先关系表。

(1) FIRSTVT(S)={a, ( }FIRSTVT(T)={+, a a, (}LASTVT(S)={a, ) }LASTVT(T)={+, a, )}(2)a + ( )a .> .>+ <. .> <. .>( <. <. <. =.) .> .> >.3、设文法G(S):S→( T ) | aS | aT→T, S | S消除左递归和提取公因子；构造相应的FIRST和FOLLOW集合；构造预测分析表。

编译原理知识点总结编译原理是计算机科学中的一个重要领域，它研究的是将高级程序语言转化为可执行目标代码的原理和方法。

在软件开发过程中，编译器起着至关重要的作用，因此了解编译原理的知识点对于理解和优化程序的性能至关重要。

1. 词法分析：词法分析是编译器的第一步，它将源代码划分为一个个的词法单元，如关键字、标识符、运算符等。

词法分析器通过正则表达式和有限自动机来实现，可以有效地将源代码转化为词法单元流。

2. 语法分析：语法分析是编译器的第二步，它通过语法规则将词法单元流转化为抽象语法树（AST）。

语法分析器使用上下文无关文法来描述语言的语法结构，并通过LL（1）分析、LR（1）分析等算法来构建抽象语法树。

3. 语义分析：语义分析是编译器的第三步，它对抽象语法树进行语义检查和类型推断。

语义分析器会检查变量的作用域、类型是否匹配等语义错误，并生成中间代码或目标代码。

4. 中间代码生成：中间代码生成是编译器的一项重要任务，它将抽象语法树转化为中间表示形式，如三地址码、四地址码等。

中间代码是一种抽象的低级语言，便于后续的优化和目标代码生成。

5. 代码优化：代码优化是编译器的关键环节，它通过对中间代码进行分析和优化，提高程序的执行效率和资源利用率。

常见的代码优化技术包括常量折叠、循环优化、函数内联等。

6. 目标代码生成：目标代码生成是编译器的最后一步，它将中间代码转化为目标机器代码。

目标代码生成器根据目标机器的特性和指令集，生成可执行的目标代码。

7. 符号表管理：符号表是编译器中用于管理变量、函数等符号信息的数据结构。

符号表包含了符号的名称、类型、作用域等信息，编译器在词法分析、语法分析和语义分析阶段使用符号表进行符号的查找和管理。

8. 错误处理：错误处理是编译器中一个重要的组成部分，它负责检测和报告源代码中的错误。

编译器需要能够准确地定位错误的位置，并给出有意义的错误信息，帮助程序员快速定位和修复错误。

编译原理涉及的知识点非常广泛，上述仅是其中的一部分。

编译原理要点整理//红色字体标注的是重点中的重点，大题的归宿第一章引论1.翻译器，编译器的定义2.编译器工作步骤和流程3.编译器前端后端的概念，理解为什么要有前端后端4.“遍”的概念第二章词法分析1.词法分析器的定义2.词法分析器所要完成的任务3.记号，模式，词法单元概念区分4.串的运算（和，连接，指数，闭包，正闭包）5.正规定义6.转换图（注意开始状态和结束状态以及需要将指针回退的状态）7.不确定的有限自动机（NFA）定义8.确定的有限自动机（DFA）定义9.从正规式到NFA（明确通过正规式如何构造连接运算，和运算，闭包运算的NFA）10.此方法产生的NFA的性质11.从NFA到DFA（子集构造法）12.DFA的化简（合并不可区别状态）13.从语言描述直接到DFA14.了解Lex学完本章：能语言描述改写成正规定义，能将正规定义转化为语言描述，给出一个正规式，能转换成相应的NFA，DFA并化简。

第三章语法分析1.上下文无关文法定义2.区分句子和句型3.最左推导&& 最右推导4.分析树5.文法二义性6.消除左递归&& 提左因子7.了解语言鸟瞰（0型文法：短语文法；1型文法：上下文有关文法；2型文法：上下文无关文法；3型文法：正规式）8.FIRST集合&& FOLLOW集合定义及计算方法9.LL（1）文法定义10.了解自上而下的递归下降的预测分析11.自上而下非递归的预测分析（详细明确预测分析器接受某一输入串时的具体过程，明确栈如何变化，输入输出如何变化）12.预测分析表的构造13.句柄的概念14.自下而上的分析方法：用栈实现移近-归约分析（详细明确预测分析器接受某一输入串时的具体过程，明确栈如何变化，输入输出如何变化）15.LR文法和LR分析算法16.构造SLR分析表（从文法构造识别活前缀的DFA（LR（0）项目集规范族），从DFA构造SLR分析表）17.构造规范的LR分析表（从文法构造识别活前缀的DFA（LR（1）项目集规范族），从DFA构造规范的LR分析表）18.构造LALR分析表（从文法构造识别活前缀的DFA（合并同心的LR（1）项目集），从DFA构造规范的LR分析表）（合并同心项目集可能会引起归约-归约冲突，不会引起新的移进-归约冲突）学完本章：能计算FIRST集合和FOLLOW集合；给定一个文法，能判断是否是LL(1)文法，并为其构造分析表；能构造LR(1)文法的三种预测分析表；明确移近归约分析中的每一个步骤，明确栈如何变化。

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。

《编译原理》知识点总结目录第一章引论第二章高级语言及其语法描述第三章语法分析——自上而下分析第四章属性文法和语法制导翻译第五章语义分析和中间代码产生第六章优化第一章引论一．编译程序(compiler):把某一种高级语言程序等价地转换成另一种低级语言程序(如汇编语言或机器语言程序)的程序二．编译程序的工作的五个阶段:词法分析、语法分析、中间代码产生、优化、目标代码产生1.词法分析任务: 输入源程序，对构成源程序的字符串进行扫描和分解，识别出一个个单词符号。

依循的原则：构词规则描述工具：有限自动机FOR I := 1 TO 100 DO保留字标识符等符整常数保留字整常数保留字2.语法分析任务:在词法分析的基础上，根据语言的语法规则把单词符号串分解成各类语法单位。

依循的原则：语法规则述工具：上下文无关文法3.语义分析与中间代码产生任务:对各类不同语法范畴按语言的语义进行初步翻译。

（变量是否定义、类型是否正确等）依循的原则：语义规则中间代码:三元式，四元式，逆波兰记号，树形结构等。

是一种独立于具体硬件的记号系统。

例：将Z:=X + 0.618 * Y 翻译成四元式为(1) * 0.618 Y T1(2) + X T1 T2(3) := T2 _ Z4. 优化任务：对于前阶段产生的中间代码进行加工变换，以期在最后阶段产生更高效的目标代码。

依循的原则：程序的等价变换规则FOR K:=1 TO 100 DOBEGINM := I + 10 * K;N := J + 10 * K;END4.目标代码产生任务: 把中间代码变换成特定机器上的目标代码。

依赖于硬件系统结构和机器指令的含义目标代码三种形式:a)绝对指令代码: 可直接运行b)可重新定位指令代码: 需要连接装配c)汇编指令代码: 需要进行汇编第二章高级语言及其语法描述2.1.1语法词法规则：单词符号的形成规则。

a)单词符号是语言中具有独立意义的最基本结构。

编译原理知识点(总7页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除1.解释程序：不生成目标代码编译程序：生成目标代码2.编译程序组成：8个分析< 前端 >：(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)综合< 后端 >：（代码优化程序、目标代码生成程序）贯穿始末：表格管理程序、出错处理程序3.文法四元组：终结符号集合Vt 、非终结符号集合Vn、产生式集合P、识别符号(开始符号)SV T∩V N＝Φ文法 -> 语言（推导、规约）唯一；语言 -> 文法（凑规则）不唯一。

4.文法分类：0型文法(短语结构文法)：左侧至少含有一个非终结符1型文法(上下文有关文法)：左侧长度 <= 右侧长度 S->ε除外， S不能出现在右侧2型文法(上下文无关文法)：左侧只能有一个非终结符 ( 语法分析 )3型文法(正规文法)：A-> aB A->a 右线性； ( 词法分析 )A->Ba 或A->a 左线性（看非终结符位置）5.A*＝ A0 ∪A+ A0 ＝{ε} != { } ＝Φ空集A+ ＝ AA* ＝ A*A6.句型：符号串x是从识别符号S推导出来的，x称为一个句型句子：x仅由终结符号组成，仅含终结符号的句型是一个句子短语：子树的末端（叶子）从左至右连成的串（包括整棵语法树）简单子树：只含有单层分枝的子树直接短语( 简单短语 )：由简单子树的叶子组成句柄：最左边的直接短语（不一定含终结符）素短语：至少含有一个终结符的短语，并且除它自身之外不再含任何更小的素短语最左素短语：最左边的素短语短语：P（相对于T、E）、 P+T（相对于E）、i（相对于P、F）、P+T+i（相对于E）直接短语：P、i 句柄：P (最左边的直接短语)素短语：P+T 、i （至少含有一个终结符的短语）最左素短语：P+T7.二义性文法：有两个不同的最左推导或有两个不同的最右推导或能产生两棵语法树8.文法产生式正规式规则1 A xB B y A = xy规则2 A xA|y A = x*y 右线性A Ax|y A = yx* 左线性规则3 A x A y A = x|y9.DFA 初态唯一，转换函数为单值映射表示方式：转移矩阵、状态转换图状态转换图上若存在一条从初态到某一终态的道路，且这条路上所有弧的标记符连成的字符串为t，则称t被DFA接受。

编译原理编译原理编译器是什么？知识树基本过程词法分析语言正则语言正则定义如何让计算机识别用正则表达式定义的语言NFA 非确定有限自动机DFA 确定有限自动机正则表达式转 NFA直接用 NFA 识别语言直接从正则表达式转 DFA最小化 DFA 的算法语法分析语法的形式化：上下文无关文法推导推导 derivation字符串符号文法语法分析树文法的二义性文法二义性的消除消除左递归消除直接的左递归消除间接的左递归计算 first() 集合计算 follow(A) 集合LL(1) 文法的分析表自底向上的文法分析SLR 文法LR(0) 项扩充文法自动机的过程Closure of Item SetsSLR 分析表的构建（重点）LR(1) 文法构造 LR(1) 分析表缺点LALR 文法语法制导定义基本思想举例语法制导定义继承属性翻译模式再次举例：中缀转后缀扩展文法扩展语法树通过自顶向下的分析来实现先序遍历实现先序遍历Evaluation Order and Dependency Graphs 显式的语法分析树S-属性制导定义L-属性制导定义需要满足三条规则：语义分析和中间代码生成Introduction3 地址代码1. 类型和声明举例来说明翻译过程2. 赋值和表达式类型检查3. 布尔表达式和流控制流控制的语法制导定义布尔表达式的语法制导定义运行时环境内存管理stack 和活动记录活动树活动记录（帧）进程内通信堆管理多线程垃圾回收代码生成指令选择寄存器分配和赋值指令调度抽象目标状态机指令集基本块流图生存期和后续使用信息简单代码生成器代码优化窥孔优化局部优化控制流分析和循环优化消除共同子表达式✔编译器是什么？编译器是一个程序，主要是用来把源程序转换成另外一种计算机语言的程序。

语言编译的全过程：✔知识树编译原理正则语言识别 T oken上下文无关文法CFG 构建语法分析树语法制导翻译生成中间代码代码优化代码生成编译原理是一种语言处理器，它完成了很多工作。

复习汇总一、第一章概述1.文法与自动机的等价1)0型文法—图灵机2)1型文法—线性有界非确定图灵机3)2型文法—非确定下推自动机4)3型文法—有限状态自动机2.编译技术的应用1)语法制导的结构化编辑器2)程序格式化工具3)软件测试工具4)程序理解工具5)高级语言的翻译工具6)等等3.从面向机器的语言到面向人类的语言（结合第二章第9小点理解）1)面向机器的语言：机器指令，汇编语言2)面向人类的语言：通用程序设计语言，数据查询语言，形式化描述语言（正规式,产生式）等等。

4.各语言的分类（结合第二章第9小点理解）1)过程式语言，面向对象语言：通用程序设计语言。

2)函数语言：面向特点领域的，递归特性。

例如LISP语言3)说明性，非算法式语言：LEX/YACC,SQL。

4)脚本式语言：Shell语言5.语言之间的转换（李静PPT41）1)高级语言之间的转换一般称为预处理或转换。

2)高级语言翻译成汇编语言或机器语言称之为编译。

3)把汇编语言翻译成机器语言称之为汇编。

4)将一个汇编语言程序汇编为可在另一台机器上运行的机器指令称之为交叉汇编。

5)把机器语言翻译成汇编语言称之为反汇编。

6)把汇编语言翻译成高级语言称之为反编译。

6.编译器和解释器1)编译器●源程序的翻译和翻译后的程序的运行是两个不同的阶段。

◆编译阶段：用户输入源程序，经过编译器的处理，生成目标程序。

◆目标程序的运行阶段：根据要求输入数据，得出结果。

2)解释器（凡是可以采用编译器的地方均可以采用解释器）●解释器把翻译和运行结合到一起，编译一段源程序，紧接着就执行它。

这种方式称为解释。

7.解释器的优点（对比与编译器）1)具有较好的动态特性。

2)具有较好的移植特性。

8.解释器的缺点（对比于编译器）1)相比于编译器需花费大量的时间。

2)占用更多的内存空间。

9.编译器的工作阶段（结合第二章6小点红色部分理解）1)源程序->词法分析器->语法分析器->语义分析器->中间代码生成器->代码优化器->目标代码生成器->目标代码2)工作过程中的每个阶段均采用了符号表管理器，出错处理器。

1、名词：解释器/解释程序interpreter ;编译器/编译程序compiler ；翻译器/翻译程序translator 。

三者的区别与联系。

虚拟机（如 JAVA 虚拟机JVM 、Tiny 语言虚拟机）是哪种程 序？（1）解释器（也称为解析程序） 则是只在执行程序时，才一条一条的解释成机器语言给计算 机来执行，所以运行速度是不如编译后的程序运行的快的•（2） 编译器（也称为编译程序）是把源程序的每一条语句都编译成机器语言，并保存成二进 制文件，这样运行时计算机可以直接以机器语言来运行此程序 ，速度很快；（3） 翻译器（也称为翻译程序）是一种系统程序，它将计算机编程语言编写的程序翻译成另 外一种计算机语言的一般来说等价的程序，主要包括编译程序和解释程序，汇编程序也被认 为是翻译程序。

程序的最初形式称为源程序或者源代码，翻译后的形式被称为目标程序或者 目标代码。

大多数翻译程序是将高级语言编写的程序翻译为机器语言形式的可执行程序。

但 是也有些翻译程序将源程序翻译成其他高级语言或者字节码等中间形式。

（4） 解释器翻译源程序时不生成独立的目标程序，而编译器则将源程序翻译成独立的目标程 序。

解释器是另外种形式的语言处理器，它相当于不生成上面的目标程序，直接将输入 放到”源 程序中，然后经过解释器，就得到了输出。

通常情况下，编译过程比解释过程更快，但解释 器能够有更好的错误诊断，因为解释器是逐句进行解释的。

编 .0译器和解释器可以结合起来 进行处理，Java 语言处理器就是其中的代表，其过程是源程序经过翻译器处理后得到中间程 序，也被称作字节码（bytecode ），然后和输入共同加入到虚拟机（virtual machine ）的前 端，得到输出，其前一部分用到编译器，后一部分用到解释器，这样做的好处是一个机器解 释的代码可以应用在另外的机器上，甚至可以延伸到网络上。

2、编译过程图示P5图1-1编译的过程文字表符号表 错误处理器 分析第3早: 1、Chomsky 语言文法分类，程序语言的语法是哪一类，词法是哪一类，其产生式有什么特 点。

编译原理复习《编译原理》第⼀章：绪论1.翻译器：把⼀种语⾔变换到另外⼀种语⾔的软件。

这两种语⾔分别称为源语⾔和⽬标语⾔。

2.编译器：⼀种翻译器，它的⽬标语⾔⽐源语⾔低级。

3.典型的编译器可以划分成6个逻辑阶段：词法分析，语法分析，语义分析，中间代码⽣成，代码优化，代码⽣成。

4.按照对⽬标机器的依赖性，把编译过程分成前端（依赖于源语⾔，独⽴于⽬标机器）和后端（依赖于⽬标机器，独⽴于源语⾔,只与中间语⾔有关（从中间代码⽣成⽬标代码））。

5.前端包括：词法分析，语法分析，语义分析，中间代码⽣成。

6.后端包括：代码优化，代码⽣成。

7.解释器：不同于编译器的另⼀类语⾔处理器，直接执⾏源程序所指定的运算。

解释器的执⾏效率⽐编译器低，因为解释器⽆法解开循环。

8.遍：编译的⼏个阶段常⽤⼀遍（pass）扫描实现，⼀遍扫描包括读⼀个输⼊⽂件和写⼀个输出⽂件。

《编译原理》第⼆章：词法分析⼀些概念：1.词法单元：⼜称单词，是编程语⾔中合法的字符串。

2.词法记号：满⾜某种规则的词法单元，采⽤同⼀种记法——词法记号。

该规则称为模式。

3.模式：描述词法单元与词法记号对应关系的规则。

是描述源程序中某个记号的词法单元集合的规则。

4.字母表：符号的有限集合，例：∑={0,1}串：符号的有穷序列，例：0110,ε语⾔：字母表上的⼀个串集{ε,0,00,000,…},{ε},?正规式（运算符的优先级：*>连接运算>|）N F A是这样⼀个数学模型，包括1)状态集合S2)输⼊字母表∑3)转换函数m o v e:S?(∑?{ε})→P(S)4)唯⼀的初态s∈S5)终态集合F?SD F A是这样⼀个数学模型，包括1)状态集合S2)输⼊字母表∑3)转换函数m o v e:S?∑→S4)唯⼀的初态s∈S5)终态集合F?S第三章语法分析3.1 上下⽂⽆关⽂法上下⽂⽆关⽂法是四元组（V T , V N, S , P ）1) V T: 终结符集合(⾮空有限集合，记号名是其同义词)2) V N: ⾮终结符集合（⾮空有限集合）3) S : 开始符号4) P : 产⽣式集合，产⽣式形式 : A →α上下⽂⽆关⽂法没有强制的顺序关系。

编译原理知识点总结编译原理知识点总结编译原理是大学计算机专业的必修科目，也是计算机的基础知识，学好编译原理，有助于更好的进行编程的操作，下面是编译原理知识点总结，一起来看看吧！编译原理知识点总结一编译器简单讲，编译器就是将“高级语言”翻译为“机器语言(低级语言)”的程序。

一个现代编译器的主要工作流程:源代码(source code) → 预处理器(preprocessor) → 编译器(compiler) → 汇编程序 (assembler) → 目标代码(object code) → 链接器(Linker) → 可执行程序(executables)二工作原理编译是从源代码(通常为高阶语言)到能直接被计算机或虚拟机执行的目标代码(通常为低阶语言或机器语言)的翻译过程。

然而，也存在从低阶语言到高阶语言的编译器，这类编译器中用来从由高阶语言生成的低阶语言代码重新生成高阶语言代码的又被叫做反编译器。

也有从一种高阶语言生成另一种高阶语言的编译器，或者生成一种需要进一步处理的的中间代码的编译器(又叫级联)。

典型的编译器输出是由包含入口点的名字和地址，以及外部调用(到不在这个目标文件中的函数调用)的机器代码所组成的目标文件。

一组目标文件，不必是同一编译器产生，但使用的编译器必需采用同样的输出格式，可以链接在一起并生成可以由用户直接执行的可执行程序三编译器的发展史(1) 20世纪50年代IBM的John Backus带领一个研究小组对FORTRAN语言及其编译器进行开发。

但由于当时人们对编译理论了解不多，开发工作变得既复杂又艰苦。

与此同时，Noam Chomsky开始了他对自然语言结构的研究。

他的发现最终使得编译器的结构异常简单，甚至还带有了一些自动化。

Chomsky的`研究导致了根据语言文法的难易程度以及识别它们所需要的算法来对语言分类。

正如现在所称的Chomsky架构(Chomsky Hierarchy)，它包括了文法的四个层次:0型文法、1型文法、2型文法和3型文法，且其中的每一个都是其前者的特殊情况。

第一章：编译过程的六个阶段：词法分析，语法分析，语义分析，中间代码生成，代码优化，目标代码生成解释程序：把某种语言的源程序转换成等价的另一种语言程序——目标语言程序，然后再执行目标程序。

解释方式是接受某高级语言的一个语句输入，进行解释并控制计算机执行，马上得到这句的执行结果，然后再接受下一句。

编译程序：就是指这样一种程序，通过它能够将用高级语言编写的源程序转换成与之在逻辑上等价的低级语言形式的目标程序(机器语言程序或汇编语言程序)。

解释程序和编译程序的根本区别：是否生成目标代码第三章：Chomsky对文法中的规则施加不同限制，将文法和语言分为四大类：0型文法（PSG）◊ 0型语言或短语结构语言文法Ｇ的每个产生式α→β中：若α∈Ｖ*ＶNＶ*, β∈(ＶN∪ＶT)* ，则Ｇ是0型文法，即短语结构文法。

1型文法（CSG）◊ 1型语言或上下文有关语言在0型文法的基础上：若产生式集合中所有|α|≤|β|，除Ｓ→ε(空串)外，则Ｇ是１型文法,即：上下文有关文法另一种定义：文法G的每一个产生式具有下列形式：αAδ→αβδ，其中α、δ∈V*，A∈VN，β∈V+；2型文法（CFG）◊ 2型语言或上下文无关语言文法Ｇ的每个产生式A→α，若A∈ＶN ,α∈(ＶN∪ＶT)*，则Ｇ是２型法，即：上下文无关文法。

3型文法（RG）◊ 3型语言或正则(正规)语言若Ａ、Ｂ∈ＶN，ａ∈ＶT或ε，右线性文法：若产生式为Ａ→ａＢ或Ａ→ａ左线性文法：若产生式为Ａ→Ｂａ或Ａ→ａ都是３型文法（即：正规文法）最左（最右）推导在推导的任何一步α⇒β，其中α、β是句型，都是对α中的最左（右）非终结符进行替换规范推导：即最右推导。

规范句型：由规范推导所得的句型。

句子的二义性（这里的二义性是指语法结构上的。

）文法G[S]的一个句子如果能找到两种不同的最左推导(或最右推导)，或者存在两棵不同的语法树，则称这个句子是二义性的。

文法的二义性一个文法如果包含二义性的句子，则这个文法是二义文法，否则是无二义文法。

第一章引言1.从面向机器的语言到面向人类的语言汇编指令：用符号表示的指令被称为汇编指令汇编语言：汇编指令的集合称为汇编语言2.语言之间的翻译转换(也被称为预处理)：高级语言之间的翻译，如FORTRAN到ADA 的转换编译：高级语言可以直接翻译成机器语言，也可以翻译成汇编语言，这两个翻译过程称为编译汇编：从汇编语言到机器语言的翻译被称为汇编交叉汇编：将一个汇编语言程序汇编成为可在另一机器上运行的机器指令成为交叉汇编反汇编：把机器语言翻译成汇编语言反编译：把汇编语言翻译成高级语言3. 编译器与解释器（1）语言翻译的两种基本形态解释器与编译器的主要区别:运行目标程序时的控制权在解释器而不在目标程序.（2）各自特点•编译器:工作效率高,即时间快、空间省；交互性与动态性差,可移植性差.•解释器:工作效率低,,即时间慢、空间费；交互性与动态性好,可移植性好.共同点:均完成对源程序的翻译.差异:编译器采用先翻译后执行,解释器采用边翻译边执行.4. 编译器的工作原理与基本组成（0）通用程序设计语言的主要成份声明＋操作＝完整定义（1）以过程为基本结构的程序设计语言的组成•声明性语句：提供操作对象的性质，如数据类型、值、作用域等；•操作性语句：确定操作的计算次序，完成实际操作。

•过程定义= 过程头＋过程体（2）以阶段划分编译器注：符号表管理器和出错处理贯穿编译器工作的各个阶段.（3）编译器各阶段工作1> 词法分析：词法分析的输入是源程序,输出是识别出的记号流.目的是识别单词. 至少分以下几类：关键字(保留字)、标识符、字面量、特殊符号2> 语法分析：输入是词法分析器返回的记号流,输出是语法树.目的是得到语言结构并以树的形式表示.对于声明性语句,进行符号表的查填,对于可执行语句,检查结构合理的表达式运算是否有意义.3> 语义分析：根据语义规则对语法树中的语法单元进行静态语义检查,如类型检查和转换等,目的在于保证语法正确的结构在语义分析上也是合法的.4> 中间代码生成(可选)：生成一种既接近目标语言,又与具体机器无关的表示,便于代码优化与代码生成.(到目前为止，编译器与解释器可以一致)5> 中间代码优化(可选)：局部优化、循环优化、全局优化等；优化实际上是一个等价变换，变换前后的指令序列完成同样的功能，但在占用的空间上和程序执行的时间上都更省、更有效6> 目标代码生成：不同形式的目标代码—汇编语言形式、可重定位二进制代码形式、内存形式(Load-and-Go)7> 符号表管理：合理组织符号,便于各阶段查找\填写等.8> 出错处理：动态错误：源程序中的逻辑错误，发生在程序运行的时候。

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。

第一、二章引论、高级语言及其描述1、用汇编语言或高级语言编写的程序，必须先送入计算机，经过转换成用机器语言表示的目标程序（这个过程叫做编译），才能由计算机执行。

执行转换过程的程序叫做编译程序。

汇编程序是指没有编译过的汇编语言源文件。

编译程序转换过的叫做目标程序，也就是机器语言。

2、编译程序是一种翻译程序3、通常一个编译程序中，不仅包含词法分析、语法分析、中间代码生成、代码优化、目标代码生成等五个部分，还应包括表格处理和出错处理，其中中间代码生成和代码优化不是每个编译程序都必须的。

4、产生式是用于定义语法成分的一种书写规则。

5、四种类型的文法的主要特点：6、解释程序和编译程序的区别在于是否生成目标程序。

7、中间代码有：逆波兰记号、树形表示、三元式、四元式等形式8、语法制导翻译即可用来产生中间代码，也可以用来产生目标指令，甚至可用来对输入串进行解释执行。

第三章词法分析3.1 确定的有限自动机DFA M是一个五元组M =（S，∑，δ ，S0 ，F )(1) S 是一个非空有限集，它的每个元素称为一个状态(2)∑是一个有穷字母表，它的每个元素称为一个输入符号，所以也称为输入符号字母表(3)δ是状态转换函数，是在S×å→S上的单值映射(4) s0 s0∈S，是唯一的一个初态(5) F F含于S，可空,是一个终态集,终态也称可接受状态或结束状态3.2 一个NFA M是五元式M=(S,S,δ,S0,F)（1）S 有穷非空状态集合（2）∑ 有穷的输入字母表集合（3）δ 从S´∑*到S的子集的映射（4）S0Í 是S的非空子集，称为初始状态集合（5）F Í 是S的子集(可空),称为终止状态集合3.3 DFA与NFA特点比较DFA特点：1. 初态唯一2. 输入字符不包括空符号串3. 有向边上只有一个字符4. 一个状态对某个字符最多只有一条出边NFA特点：1. 初态不唯一2. 输入字符包括空符号串3. 有向边上可以为字符串4. 一个状态对某个字符可能有多条输出边，即状态的后继不唯一3.4 词法分析是基于正则文法进行，即识别的单词是该文法的句子；语法分析基于上下文无关文法进行，即识别的是该类文法的句子。

可编辑修改精选全文完整版第一章编译概述1.1 翻译程序的三种方式1.编译：将高级语言编写的源程序翻译成等价的机器语言或汇编语言。

2.解释：将高级语言编写的源程序翻译一句执行一句，不生成目标文件，直接执行源代码文件。

3.汇编：用汇编语言编写的源程序翻译成与之等价的机器语言。

1.2 编译程序的五个阶段1.词法分析：对源程序的字符串进行扫描和分解，识别出每个单词符号。

2.语法分析：根据语言的语法规则，把单词符号分解成各类语法单位。

3.语义分析与中间代码生成：对各种语法范畴进行静态语义检查，若正确则进行中间代码翻译。

4.代码优化：遵循程序的等价变换规则。

5.目标代码生成：将中间代码变换成特定机器上的低级语言代码。

第二章文法和语言2.1 符号串和语言2.1.1 字母表1.定义：字母表是有穷非空的符号集合。

2.表示：通常用字母表大写字母A，B，…Z和希腊字母Σ表示。

eg：A={0,1}，Σ={a,b,c,d}3.说明1）字母表包含了语言中所允许出现的一切符号。

2）字母表中的符号也称字符。

2.1.2 符号串1.定义：由字母表中的符号组成的有穷序列。

2.表示：通常由t，u，v，w，x，y，z等小写英文字母来表示。

3.说明1）符号串由构成的符号的种类、数量、顺序共同决定。

2）不包含任何符号的符号串称为空符号串，简称空串，用ε表示。

4.对于给定的字母表Σ，符号串的递归定义如下：1）ε是Σ上的一个符号串。

2）若x是Σ上的符号串，a是Σ的符号，则xa是Σ上的符号串。

并规定εa=a，aε=a3）y是Σ上的符号串，当且仅当y由1）和2）导出。

5.子符号串：一个非空符号串中若干连续符号组成的部分。

6.字符串的前缀和后缀若z=abd是字母表Σ={a,b,c,d}上的符号串，则ε，a，ab，abd都是z的前缀；ε，d，bd，abd都是z的后缀。

（正序逆序排序即可，前缀为正序排序的所有子串，后缀为逆序排序的所有子串）7.符号串之间的运算1）连接：符号串x，y的连接xy就是把符号串y写在x后面得到的字符串。

编译原理重点第一章1.编译原理所讨论的问题，就是如何把符合人类思维方式的、用文字描述的意愿（源程序）翻译成计算机能够理解和执行的形式（目标程序）。

具体实现从源程序到目标程序转换的程序，被称为编译程序或编译器。

2. 用符号表示的指令被称为汇编指令。

3.汇编指令的集合被称为汇编语言。

4.由汇编语言编写的指令序列被称为汇编语言程序。

5.通用程序设计语言是继汇编语言之后发展起来的应用最广的一类语言。

6.语言分为三个层次：高级语言、汇编语言、机器语言。

高级语言之间的翻译被称为转换或者预处理；高级语言可以直接翻译成机器语言，也可以直接翻译成汇编语言，这两个翻译过程被称为编译；从汇编语言到机器语言的翻译称为汇编；把机器语言翻译成汇编语言或者把汇编语言翻译成高级语言，分别称它们为反汇编和反编译。

7.公认为最早的编译器是50年代末研制的FORTRAN编译器。

8.解释器与编译器的主要区别：运行目标程序时的控制权在解释器而不在目标程序。

9.通用程序设计语言的典型特征之一是抽象，其抽象程度是以程序设计语言所支持的基本结构为特征的，可以大致划分为三种形式：过程、模块（抽象数据类型、ADT）和类。

10.编译器的工作阶段：符号表管理器（词法分析器、语法分析器、语义分析器、中间代码生成器、代码优化器、目标代码生成器）出错处理器。

11. 编译器从左到右扫描输入该语句，首先进行的是此法分析。

词法分析器的输入是源程序，输出的是识别出的记号流。

12.语法分析器以词法分析器返回的记号流为输入构造句子的结构，并以树的形式表示出来，称之为语法树。

13.语义分析器根据语法分析器够早的语法树，进行适当的语义处理。

对于声明语句，进行符号表的查填。

14.编译器生成的目标程序代码的多种形式：汇编语言形式、可重定位二进制代码形式、内存形式。

15.我们把每个阶段将程序完全扫描一遍的工作模式称为一遍扫描。

第二章1.组成语句的基本单元也可根据其在句子中的作用分类，最基本的分类有四类：关键字（保留字）、标示符、字面量、特殊符号。

《编译原理》重点知识总结一、编译器的基本概念1.编译器的定义：编译器是一种将高级语言程序转换为低级语言程序的软件工具。

2.编译器的主要任务：词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成、代码优化、目标代码生成等。

二、词法分析1. 词法分析的任务：将源程序的字符序列转换为有意义的词法单元（token）序列。

2.词法单元的分类：关键字、标识符、运算符、界限符等。

3.词法分析器的实现方法：有限状态自动机（DFA）、正则表达式、词法规则等。

三、语法分析1.语法分析的任务：根据语法规则，将词法单元序列转换为抽象语法树（AST）。

2.语法分析器的实现方法：上下文无关文法（CFG）、递归下降分析、LL(1)分析器、LR分析器等。

四、语义分析1.语义分析的任务：对抽象语法树进行静态语义检查，确定语法结构的含义和约束。

2.语义分析的主要内容：类型检查、作用域分析、常量折叠、中间代码生成等。

五、中间代码生成1.中间代码的定义：介于源程序和目标代码之间的一种抽象表示形式，可以是三地址代码、四元式、虚拟机代码等。

2.中间代码生成的方法：递归下降、语法制导翻译、语法制导的翻译方案等。

六、代码优化1.代码优化的目的：提高程序的执行效率和资源利用率，减小目标代码的体积。

2.常见的代码优化技术：常量传播、代码移动、循环优化、函数内联等。

七、目标代码生成1.目标代码的定义：能够被底层硬件直接执行的机器指令。

2.目标代码生成的方法：模板匹配、基本块划分、寄存器分配等。

八、词法分析器和语法分析器的生成工具1. Flex：用于生成词法分析器的工具。

2. Bison：用于生成语法分析器的工具。

3. Lex：Flex的前身，用于生成词法分析器。

4. Yacc：Bison的前身，用于生成语法分析器。

九、常用的编程语言1. 静态类型语言：C、C++、Java、C#等。

2. 动态类型语言：Python、JavaScript、Ruby等。

3. 函数式编程语言：Lisp、Haskell、Erlang等。