第七章 (1)编译原理
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编译原理讲什么
编译原理是研究程序编译的原理和方法的学科。
它主要涉及了程序的词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成、代码优化、目标代码生成以及代码生成和目标代码优化等几个方面。
编译原理的核心思想是将高级语言编写的程序转换为机器语言,使计算机能够正确、高效地执行这些程序。
在程序编译的过程中,首先需要进行词法分析,将程序源代码按照词汇单元进行划分,并生成对应的词法单元序列。
然后进行语法分析,根据语法规则判断词法单元序列是否符合语法规定,如果符合,则进行语法分析树的生成。
接下来是语义分析,对语法分析树进行验证和修正,以确保程序语义的正确性。
在语义分析之后,就需要生成中间代码,以便通过后续的编译过程进行处理。
中间代码是一种抽象的计算机指令集,它与特定的计算机体系结构无关。
在中间代码生成之后,就可以进行代码优化,以提高程序的执行效率和资源利用率。
目标代码生成是将中间代码翻译为目标机器平台上的机器代码的过程。
在目标代码生成之后,还可以进行目标代码优化,以进一步提高代码的执行效率和资源利用率。
编译原理的研究不仅能够帮助理解程序设计语言的工作原理,还有助于开发高效、可靠的编译器和解释器。
它对于提高程序的执行效率、减少资源消耗以及简化程序设计过程都具有重要的意义。
编译原理作业集-第七章(精选.)第七章语义分析和中间代码产⽣本章要点1. 中间语⾔,各种常见中间语⾔形式;2. 说明语句、赋值语句、布尔表达式、控制语句等的翻译;3. 过程调⽤的处理;4. 类型检查;本章⽬标掌握和理解中间语⾔,各种常见中间语⾔形式;各种语句到中间语⾔的翻译;以及类型检查等内容。
本章重点1.中间代码的⼏种形式,它们之间的相互转换:四元式、三元式、逆波兰表⽰;3.赋值语句、算术表达式、布尔表达式的翻译及其中间代码格式;4.各种控制流语句的翻译及其中间代码格式;5.过程调⽤的中间代码格式;6.类型检查;本章难点1. 各种语句的翻译;2. 类型系统和类型检查;作业题⼀、单项选择题:1. 布尔表达式计算时可以采⽤某种优化措施,⽐如A and B⽤if-then-else可解释为_______。
a. if A then true else B;b. if A then B else false;c. if A then false else true;d. if A then true else false;2. 为了便于优化处理,三地址代码可以表⽰成________。
a. 三元式b. 四元式c. 后缀式d. 间接三元式3. 使⽤三元式是为了________:a. 便于代码优化处理b. 避免把临时变量填⼊符号表c. 节省存储代码的空间d. 提⾼访问代码的速度4. 表达式-a+b*(-c+d)的逆波兰式是________。
a. ab+-cd+-*;b. a-b+c-d+*;c. a-b+c-d+*;d. a-bc-d+*+;5. 赋值语句x:=-(a+b)/(c-d)-(a+b*c)的逆波兰式表⽰是_______。
a. xab+cd-/-bc*a+-:=;a. xab+/cd-bc*a+--:=;a. xab+-cd-/abc*+-:=;a. xab+cd-/abc*+--:=;6. 在⼀棵语法树中结点的继承属性和综合属性之间的相互依赖关系可以由________来描述。
编译原理pdf编译原理是计算机科学中的一门重要课程,它涉及到计算机程序的编写、编译和执行过程,对于理解计算机程序的工作原理和优化程序性能具有重要意义。
本文将介绍编译原理的基本概念、主要内容和相关知识点,并提供编译原理pdf文档供大家学习参考。
编译原理是指将高级语言程序翻译成机器语言程序的过程,这个过程主要包括词法分析、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等阶段。
在这个过程中,编译器需要将高级语言程序转换成中间代码,然后再将中间代码转换成目标机器的机器语言程序,最终实现程序的执行。
在编译原理的学习过程中,我们需要了解一些基本概念,比如文法、自动机、语法分析、语义分析、中间代码等。
文法是描述程序语言结构的形式化方法,它由终结符、非终结符、产生式和起始符号组成。
自动机是一种抽象的数学模型,用来描述程序的执行过程。
语法分析是指根据给定的文法规则,将输入的程序文本分析成语法树的过程。
语义分析是指确定程序文本的含义和执行过程的过程。
中间代码是指将高级语言程序转换成的一种中间形式,它比源程序更接近目标机器的机器语言程序。
编译原理pdf文档是学习编译原理的重要资源,它可以帮助我们更好地理解编译原理的基本概念和知识点。
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通过多种途径的学习,我们可以更全面地掌握编译原理的知识,提高编译原理的应用能力。
总之,编译原理是计算机科学中的重要课程,它涉及到计算机程序的编写、编译和执行过程,对于理解计算机程序的工作原理和优化程序性能具有重要意义。
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图解编译原理编译原理是计算机科学中的重要概念,它涉及到程序设计语言如何被翻译成机器语言的过程。
在计算机科学的学习中,编译原理是一个重要的基础课程,它帮助我们理解程序是如何被执行的,以及编译器是如何工作的。
本文将通过图解的方式来解释编译原理的相关概念,帮助读者更好地理解这一复杂的主题。
首先,让我们来了解一下编译原理的基本概念。
编译原理涉及到编译器的设计和实现,编译器是将高级程序语言翻译成机器语言的工具。
它包括词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成、代码优化和代码生成等阶段。
其中,词法分析器用来将源代码分解成词法单元,语法分析器用来将词法单元组织成语法结构,语义分析器用来确定程序的含义,中间代码生成器用来生成中间代码,代码优化器用来优化中间代码,代码生成器用来生成目标代码。
接下来,让我们来看一下编译原理的主要算法和数据结构。
编译原理涉及到很多重要的算法和数据结构,比如递归下降分析、LL 分析、LR分析、语法制导翻译等。
这些算法和数据结构帮助编译器理解程序的结构和含义,从而将高级程序语言翻译成机器语言。
此外,编译原理还涉及到很多重要的概念,比如上下文无关文法、自动机理论、语言理论等。
这些概念帮助我们理解编译器是如何工作的,以及如何设计和实现一个高效的编译器。
最后,让我们来总结一下编译原理的重要性。
编译原理是计算机科学中的重要基础课程,它帮助我们理解程序是如何被执行的,以及编译器是如何工作的。
通过学习编译原理,我们可以更好地理解程序设计语言和编译器的设计和实现,从而提高我们的编程能力和软件开发能力。
总之,编译原理是计算机科学中的重要概念,它涉及到程序设计语言如何被翻译成机器语言的过程。
通过图解的方式来解释编译原理的相关概念,有助于读者更好地理解这一复杂的主题。
希望本文能够帮助读者更好地理解编译原理的相关概念,从而提高他们的编程能力和软件开发能力。
编译原理概述
编译原理是计算机科学中的重要概念,是指设计和构建编译器的理论和技术。
编译器是一种将高级语言代码翻译成底层机器语言代码的程序,它起着将源代码翻译成目标代码的作用。
编译原理的主要研究对象是编译器的构造和实现方法,以及编译过程中涉及的各种理论和技术问题。
编译原理的基本概念包括词法分析、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等几个方面。
其中,词法分析是将源代码分解成一个个单词或记号的过程,语法分析是对单词或记号进行语法规则分析的过程,语义分析是确定代码真正含义的过程,中间代码生成是生成与源代码等价的目标代码的过程,代码优化是提高目标代码质量和性能的过程,目标代码生成是将中间代码翻译成机器代码的过程。
在编译原理中,最核心的部分是语法分析,它决定了编译器对源代码的理解和转换能力。
语法分析可以分为自上而下的分析方法和自下而上的分析方法。
自上而下的分析方法是从最抽象的语法规则开始逐步向下分解源代码,直到分解到最细粒度;自下而上的分析方法则是从最细粒度的语法规则开始逐步向上合成源代码,直到合成到最抽象的语法规则。
在编译原理的研究中,还涉及到一些高级主题,如编译器前端和后端的设计、编译器生成器的设计、抽象语法树和符号表的表示、代码生成技术、及时编译技术等。
总的来说,编译原理是计算机科学中非常重要的一个领域,它的研究成果直接影响着编程语言的设计和实现方式,也是软件工程师必须掌握的基础知识之一。
通过学习编译原理,可以更好地理解计算机语言的工作原理,提高编程能力和代码质量,为软件开发提供更好的支持和保障。
第1题已知文法A→aAd|aAb|ε判断该文法是否是SLR(1)文法,若是构造相应分析表,并对输入串ab#给出分析过程。
解:1、拓广文法为G′,增加产生式S′→A,若产生式排序为:0 S' →A1 A →aAd2 A →aAb3 A →ε2、构造G′的LR(0)项目集族及识别活前缀的DFA如下图所示:3、判定文法在I0、I2中:A →.aAd和A →.aAb为移进项目,A →.为归约项目,存在移进-归约冲突,因此所给文法不是LR(0)文法。
Follow(S' ) = {#} Follow(A ) = Follow(S' )⋃ First (d ) ⋃ First (b )={d,b,#} 在I0、I2中:Follow(A) ∩{a}= {d,b,#} ∩{a}=所以在I0、I2中的移进-归约冲突可以由Follow集解决,所以G是SLR(1)文法。
4、构造的SLR(1)分析表如下:SLR(1)分析表状态(State)Action Gotoa db # A0 1 2 3 4 5 S2 r3 r3 r3AccS2 r3 r3 r3S4 S5r1 r1 r1r2 r2 r21.32、若有定义二进制数的文法如下:S→L.L|L L→LB|B B→0|1(1) 试为该文法构造LR分析表,并说明属哪类LR分析表。
(2) 给出输入串101.110的分析过程。
解:1、拓广文法为G′,增加产生式S′→S,若产生式排序为:0 S' →S 1 S →L.L 2 S →L3 L →LB4 L →B5 B →06 B →12、G′的LR(0)项目集族及识别活前缀的DFA3、判定文法在S2、S8中::B →.0和B →.1为移进项目,S →L.(S →L.L )为归约项目,存在移进-归约冲突,因此所给文法不是LR(0)文法。
文法中:Follow(S' ) = {#} Follow(S ) = {#}Follow(L ) = {.,0,1,#} Follow(B ) = {.,0,1,#}在S2、S8中:Follow(s)∩{0}∩{1}= { #}∩{0}∩{1}=所以在I2、I8中的移进-归约冲突可以由Follow集解决,所以G是SLR(1)文法。
第七章目标代码生成7.1 对下列四元式序列生成目标代码:T=A-BS=C+DW=E-FU=W/TV=U*S其中,V是基本块出口的活跃变量,R0和R1是可用寄存器。
【解答】简单代码生成算法依次对四元式进行翻译。
我们以四元式T=a+b为例来说明其翻译过程。
汇编语言的加法指令代码形式为ADD R, X其中,ADD为加法指令;R为第一操作数,第一操作数必须为寄存器类型;X为第二操作数,它可以是寄存器类型,也可以是内存型的变量。
ADD R,X指令的含意是:将第一操作数R与第二操作数相加后,再将累加结果存放到第一操作数所在的寄存器中。
要完整地翻译出四元式T=a+b,则可能需要下面三条汇编指令:MOV R, aADD R, bMOV T, R第一条指令是将第一操作数a由内存取到寄存器R中;第二条指令完成加法运算;第三条指令将累加后的结果送回内存中的变量T。
是否在翻译成目标代码时都必须生成这三条汇编指令呢?从目标代码生成的优化角度考虑,即为了使生成的目标代码更短以及充分利用寄存器,上面的三条指令中,第一条和第三条指令在某些情况下是不必要的。
这是因为,如果下一个四元式紧接着需要引用操作数T,则第三条指令就不急于生成,可以推迟到以后适当的时机再生成。
此外,如果必须使用第一条指令,即第一操作数不在寄存器而是在内存中,且此时所有可用寄存器都已分配完毕,这时就要根据寄存器中所有变量的待用信息(也即引用点)来决定淘汰哪一个寄存器留给当前的四元式使用。
寄存器的淘汰策略如下:(1) 如果某寄存器中的变量已无后续引用点且该变量是非活跃的,则可直接将该寄存器作为空闲寄存器使用。
(2) 如果所有寄存器中的变量在基本块内仍有引用点且都是活跃的,则将引用点最远的变量所占用寄存器中的值存放到内存与该变量对应的单元中,然后再将此寄存器分配给当前的指令使用。
因此,本题所给四元式序列生成的目标代码如下:MOV R0, ASUB R0, C /*R0=T*/MOV R1, CADD R1, D /*R1=S*/MOV S, R1 /*S引用点较T引用点远,故将R1的值送内存单元S*/MOV R1, ESUB R1, F /*R1=W*/SUB R1, R0 /*R1=U*/MUL R1, S /*R1=V*/7.2 假设可用的寄存器为R0和R1,且所有临时单元都是非活跃的,试将以下四元式基本块:T1=B-CT2=A*T1T3=D+1T4=E-FT5=T3*T4W=T2/T5用简单代码生成算法生成其目标代码。