编译原理-第8章-符号表管理
- 格式:pptx
- 大小:827.97 KB
- 文档页数:30
编译原理符号表的作用介绍编译原理中的符号表是一个重要的数据结构,用于存储程序中的标识符及其相关信息。
标识符可以是变量、常量、函数名等,在编译过程中需要进行词法和语义分析,符号表提供了一个地方来管理这些标识符,并为编译器的其他模块提供必要的信息。
作用符号表在编译过程中起着关键作用,它具有以下几个主要作用。
1. 标识符的声明符号表记录了程序中所有标识符的声明情况,包括标识符的类型、作用域等信息。
对于变量,符号表可以记录其数据类型和内存地址;对于函数,符号表可以记录其参数列表、返回值类型等。
编译器可以通过符号表查找标识符的声明信息,并根据需要进行语义检查和代码优化。
2. 标识符的引用和解析编译过程中,标识符可能会被多次引用,符号表用于解析标识符的引用。
编译器可以根据符号表中的信息确定标识符的类型、作用域等,从而进行语义检查和类型推导。
如果编译器在符号表中找不到对应的标识符,就会报错或警告,提示可能存在的错误。
3. 作用域管理符号表还可以用于管理标识符的作用域。
在程序中,不同的代码块可能定义了相同名称的标识符,符号表可以通过作用域信息来区分这些标识符。
当编译器遇到一个标识符时,它可以在符号表中查找该标识符的作用域,并根据作用域规则来解析标识符的含义。
4. 错误检测和提示符号表还可以用于错误检测和提示。
编译器可以通过符号表判断标识符是否已经定义或声明,以及是否满足相应的语义规则。
如果标识符在符号表中已经存在多个定义,编译器可以发现这种错误,并给出相应的错误提示信息。
符号表的组织结构为了高效地实现符号表的作用,通常采用哈希表或树形结构来组织符号表。
下面是一些常见的符号表组织结构。
1. 线性表符号表可以使用线性表结构进行组织,例如数组、链表等。
线性表结构简单直观,适用于较小规模的符号表。
但对于大规模的符号表,线性表的查找效率较低。
2. 哈希表哈希表是一种基于键值对存储的数据结构,可以快速地查找和插入数据。
符号表中的标识符可以作为哈希表的键,对应的信息可以作为值进行存储。
第1 章引论第1 题解释下列术语:(1)编译程序(2)源程序(3)目标程序(4)编译程序的前端(5)后端(6)遍答案:(1)编译程序:如果源语言为高级语言,目标语言为某台计算机上的汇编语言或机器语言,则此翻译程序称为编译程序。
(2)源程序:源语言编写的程序称为源程序。
(3)目标程序:目标语言书写的程序称为目标程序。
(4)编译程序的前端:它由这样一些阶段组成:这些阶段的工作主要依赖于源语言而与目标机无关。
通常前端包括词法分析、语法分析、语义分析和中间代码生成这些阶段,某些优化工作也可在前端做,也包括与前端每个阶段相关的出错处理工作和符号表管理等工作。
(5)后端:指那些依赖于目标机而一般不依赖源语言,只与中间代码有关的那些阶段,即目标代码生成,以及相关出错处理和符号表操作。
(6)遍:是对源程序或其等价的中间语言程序从头到尾扫视并完成规定任务的过程。
第2 题一个典型的编译程序通常由哪些部分组成?各部分的主要功能是什么?并画出编译程序的总体结构图。
答案:一个典型的编译程序通常包含8 个组成部分,它们是词法分析程序、语法分析程序、语义分析程序、中间代码生成程序、中间代码优化程序、目标代码生成程序、表格管理程序和错误处理程序。
其各部分的主要功能简述如下。
词法分析程序:输人源程序,拼单词、检查单词和分析单词,输出单词的机内表达形式。
语法分析程序:检查源程序中存在的形式语法错误,输出错误处理信息。
语义分析程序:进行语义检查和分析语义信息,并把分析的结果保存到各类语义信息表中。
中间代码生成程序:按照语义规则,将语法分析程序分析出的语法单位转换成一定形式的中间语言代码,如三元式或四元式。
中间代码优化程序:为了产生高质量的目标代码,对中间代码进行等价变换处理。
目标代码生成程序:将优化后的中间代码程序转换成目标代码程序。
表格管理程序:负责建立、填写和查找等一系列表格工作。
表格的作用是记录源程序的各类信息和编译各阶段的进展情况,编译的每个阶段所需信息多数都从表格中读取,产生的中间结果都记录在相应的表格中。
第八章符号表编译过程中编译程序需要不断汇集和反复查证出现在源程序中各种名字的属性和特征等有关信息。
这些信息通常记录在一张或几张符号表中。
符号表的每一项包含两部分,一部分是名字(标识符),另一部分是此名字的有关信息。
每个名字的有关信息一般指种属(如简单变量、数组、过程等)、类型(如整、实、布尔等)等等。
这些信息将使用于语义检查、产生中间代码以及最终生成目标代码等不同阶段。
编译过程中,每当扫描器识别出一个单词后,编译程序就查阅符号表,看它是否已在其中。
如果它是一个新名就将它填进表里。
它的有关信息将在词法分析和语法-语义分析过程中陆续填入。
符号表中所登记的信息在编译的不同阶段都要用到。
在语义分析中,符号表所登记的内容将用于语义检查(如检查一个名字的使用和原先的说明是否相一致)和产生中间代码。
在目标代码生成阶段,当对符号名进行地址分配时,符号表是地址分配的依据。
对于一个多遍扫描的编译程序,不同遍所用的符号表也往往各有不同。
因为每遍所关心的信息各有差异。
本章重点:符号表的一般组织和使用方法。
第一节符号表的组织和使用信息栏通常包含许多子栏和标志位,用来记录相应名字的种种不同属性。
由于查填符号表一般都是通过匹配名字来实现的,因此,名字栏也称主栏。
主栏的内容称为关键字(key word)。
虽然原则上说,使用一张统一的符号表也就够了,但是,许多编译程序按名字的不同种属分别使用许多符号表,如常数表、变量名表、过程名表等等。
这是因为,不同种属名字的相应信息往往不同,并且信息栏的长度也各有差异的缘故。
因而,按不同种属建立不同的符号表在处理上常常是比较方便的。
对于编译程序的符号表来说,它所涉及的基本操作大致可归纳为五类:1、对给定名字,确定此名是否在有中;2、填入新名;3、对给定名字,访问它的有关信息;4、对给字名字,填写或更新它的某些信息;5、删除一个或一组无用的项。
不同种类的表格所涉及的操作往往也是不同的。
上述五方面只是一些基本的共同操作。
编译原理课程设计符号表一、教学目标本节课的教学目标是使学生掌握编译原理中的符号表概念及其在编译过程中的作用。
通过本节课的学习,学生应能理解符号表的定义、功能和基本操作,掌握如何使用符号表进行变量、函数等标识符的管理。
1.了解符号表的概念及其在编译过程中的作用。
2.掌握符号表的基本操作,包括插入、查找和删除。
3.理解符号表在程序语言中的重要性。
4.能够使用符号表管理程序中的标识符。
5.能够分析程序中的标识符使用情况,并生成相应的符号表。
情感态度价值观目标:1.培养学生对编译原理的兴趣,提高学生对编程语言的理解。
2.培养学生团队协作、自主探究的学习态度。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括符号表的定义、功能、基本操作及其在编译过程中的应用。
具体包括以下几个部分:1.符号表的定义与功能:介绍符号表的概念,解释其在编译过程中的作用,如变量、函数的管理等。
2.符号表的基本操作:讲解符号表的插入、查找和删除等基本操作,并通过实例进行演示。
3.符号表在程序语言中的应用:分析符号表在编程语言中的重要性,举例说明其应用场景。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性,本节课将采用多种教学方法相结合的方式进行教学,包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
1.讲授法:用于讲解符号表的基本概念、原理和操作。
2.讨论法:学生针对符号表的应用场景进行讨论,促进学生思考。
3.案例分析法:通过分析具体编程语言中的符号表实例,使学生更好地理解符号表的作用。
4.实验法:安排学生在实验环节实际操作符号表,巩固所学知识。
四、教学资源本节课所需的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备等。
具体如下:1.教材:选用《编译原理》教材,为学生提供理论知识的学习。
2.参考书:推荐学生阅读《编译原理教程》等参考书,丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料:制作PPT、动画等多媒体资料,帮助学生形象地理解符号表的概念和操作。
4.实验设备:提供计算机等实验设备,让学生在实验环节实际操作符号表。