源程序的预处理及词法分析程序设计
- 格式:docx
- 大小:14.28 KB
- 文档页数:6
程序编译的四个步骤程序编译通常涉及以下四个步骤:预处理、编译、汇编和链接。
1.预处理预处理是编译过程的第一步,它主要负责对源代码进行一些预处理操作。
预处理器工具通常被称为预处理程序,它会根据源代码文件中的预处理指令来修改源代码。
预处理指令位于源代码文件的开头,以“#”字符开头。
预处理指令主要包括宏定义、条件编译和包含文件等。
在预处理阶段,预处理器会执行以下操作:-展开宏定义:将代码中的宏定义替换为相应的代码片段。
-处理条件编译:根据条件编译指令的结果,决定是否包含或排除一些代码。
-处理包含文件:将文件中的包含文件指令替换为实际的文件内容。
预处理后的源代码通常会生成一个中间文件,供下一步编译使用。
2.编译编译是程序编译过程的第二个阶段。
在编译阶段,编译器将预处理生成的中间文件翻译成汇编语言。
编译器会按照源代码的语法规则,将源代码转换为汇编语言指令,生成目标文件(也称为汇编代码文件)。
编译器在编译过程中执行以下操作:-词法分析:将源代码分割为多个词法单元,如关键字、标识符和运算符等。
-语法分析:根据语言的语法规则,分析词法单元的组合,生成语法树。
-语义分析:检查语法树的语义正确性,进行类型检查等。
-优化:对生成的中间代码进行各种优化,以提高程序执行效率。
编译器输出的目标文件通常是汇编语言形式的代码,以便下一步汇编使用。
3.汇编汇编是编译过程的第三个阶段,它将编译器生成的汇编代码翻译成目标机器码。
汇编器(或称为汇编程序)将汇编代码中的指令和操作数翻译为目标机器指令的二进制表示。
汇编器在汇编过程中执行以下操作:-识别和解析汇编指令:将汇编代码中的汇编指令和操作数分割解析。
-确定存储器地址:根据符号的引用和定义,计算并分配存储器地址。
-生成目标机器指令:将汇编指令和操作数翻译为目标机器指令的二进制表示。
汇编器的输出是一个或多个目标文件,每个目标文件都包含可在目标机器上执行的二进制指令。
4.链接链接是编译的最后一个阶段,它将多个目标文件和库文件组合在一起,生成最终的可执行文件。
程序设计语言编译原理(第三版)第3章第3章词法分析任务:从左至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。
§3.1§3.2§3.3§3.4对于词法分析器的要求词法分析器的设计正规表达式与有限自动机词法分析器的自动产生(LE某)—略1§3.1对于词法分析器的要求一.功能和输出形式二.接口设计§3.1对于词法分析器的要求一.功能和输出形式1.功能:输入源程序,输出单词符号2.单词符号的分类(1)关键字:由程序语言定义的具有固定意义的标识符,也称为保留字或基本字。
例如:Pacal语言中begin(2)标识符:用来表示各种名字。
endifwhile等。
如变量名、数组名、过程名等。
(3)常数:整型、实型、布尔型、文字型等例:100(5)界符:,;3.14159()true等ample(4)运算符:+、-、某、/3§3.1对于词法分析器的要求3.输出的单词符号形式二元式:(单词种别,单词符号的属性值)通常用“整数编码”“单词符号的特征或特性”单词符号的编码:标识符:一般统归为一种常数:常按整型、实型、布尔型等分类关键字:全体视为一种/一字一种运算符:一符一种界符:一符一种4§3.1对于词法分析器的要求例:考虑下述C++代码段:while(i>=j)i--;经词法分析器处理后,它将被转换为如下的单词符号序列:<while,-><(,-><id,指向i的符号表项的指针><>=,-><id,指向j的符号表项的指针><),-><id,指向i的符号表项的指针><--,-><;,->§3.1对于词法分析器的要求二.接口设计1.词法分析器作为独立的一遍词法分析字符流(源程序)单词序列(输出在一个中间文件上)2.词法分析器作为一个独立的子程序,但并不一定作为独立的一遍语法分析器单词(至少一个)调用(取下一个单词)词法分析器优点:使整个编译程序的结构更简洁、清晰和条理化.6§3.2词法分析器的设计一.输入和预处理二.单词符号的识别三.状态转换图及其实现§3.2词法分析器的设计一.输入、预处理1.预处理:剔掉空白符、跳格符、回车符、换行符、注解部分等.原因:编辑性字符除了出现在文字常数中之外,在别处的任何出现都无意义.#注解部分不是程序的必要组成部分,它的作用仅在于改善程序的易读性和易理解性.8§3.2词法分析器的设计2.预处理子程序:每当词法分析器调用时,就处理出一串确定长度(如120个字符)的输入字符,并将其装进词法分析器所确定的扫描缓冲区中。
简述汇编语言程序运行步骤汇编语言程序是一种低级语言,它直接操作计算机硬件资源。
了解汇编语言程序运行步骤对于理解计算机的底层工作原理以及编写高效的代码至关重要。
本文将简述汇编语言程序的运行步骤,以帮助读者对该过程有一个清晰的了解。
汇编语言程序的运行步骤可以大致分为如下几个环节:预处理、编译、汇编、链接和运行。
以下将详细描述每个步骤的功能和过程。
1. 预处理:在预处理环节,汇编语言程序会经过预处理器的处理。
预处理器主要负责处理宏定义、头文件包含、条件编译等指令,以生成一份经过预处理的源代码文件。
预处理环节的目标是去除源代码中的注释、展开宏定义、处理条件编译等操作,为后续步骤做准备。
2. 编译:编译是将预处理得到的源代码转化为汇编语言代码的过程。
编译器将预处理后的源代码进行词法分析、语法分析、语义分析等操作,生成相应的汇编语言代码。
编译器还会进行优化操作,以提高程序的执行效率。
3. 汇编:汇编是将编译得到的汇编语言代码转化为机器代码的过程。
在这一步骤中,汇编器将汇编语言代码转化为计算机可以理解和执行的二进制指令。
4. 链接:链接是将多个目标文件链接在一起,形成一个可执行文件的过程。
在这一步骤中,链接器将编译得到的目标文件与系统库文件进行链接,解析符号引用,生成最终的可执行文件。
链接的目标是生成一个包含所有必要信息的可执行文件,以便能够正确地执行程序。
5. 运行:运行是将可执行文件加载到计算机的内存中,并执行其中的指令。
在运行过程中,处理器按照指令的顺序执行程序,对数据进行相应的处理,最终得到程序的结果。
以上即为汇编语言程序的运行步骤。
通过对这些步骤的简要描述,读者可以对程序的整个运行过程有一个初步的了解。
深入理解每个步骤的原理和细节,对于编写高效的汇编语言程序至关重要。
因此,建议读者在掌握基本步骤的基础上,进一步学习汇编语言的相关知识,以提升自己的编程能力。
总结起来,汇编语言程序的运行步骤包括预处理、编译、汇编、链接和运行。
《编译原理词法分析器语法分析课程设计-《编译原理》课程设计院系信息科学与技术学院专业软件工程年级级学号 2723姓名林苾湲西南交通大学信息科学与技术学院12月目录课程设计1 词法分析器 (2)设计题目 (2)设计内容 (2)设计目的 (2)设计环境 (2)需求分析 (2)概要设计 (2)详细设计 (4)编程调试 (5)测试 (11)结束语 (13)课程设计2 赋值语句的解释程序设计 (14)设计题目 (14)设计内容 (14)设计目的 (14)设计环境 (14)需求分析 (15)概要设计 (16)详细设计 (16)编程调试 (24)测试 (24)结束语 (25)课程设计一词法分析器设计一、设计题目手工设计c语言的词法分析器(能够是c语言的子集)。
二、设计内容处理c语言源程序,过滤掉无用符号,判断源程序中单词的合法性,并分解出正确的单词,以二元组形式存放在文件中。
三、设计目的了解高级语言单词的分类,了解状态图以及如何表示并识别单词规则,掌握状态图到识别程序的编程。
四、设计环境该课程设计包括的硬件和软件条件如下:.硬件(1)Intel Core Duo CPU P8700(2)内存4G.软件(1)Window 7 32位操作系统(2)Microsoft Visual Studio c#开发平台.编程语言C#语言五、需求分析.源程序的预处理:源程序中,存在许多编辑用的符号,她们对程序逻辑功能无任何影响。
例如:回车,换行,多余空白符,注释行等。
在词法分析之前,首先要先剔除掉这些符号,使得词法分析更为简单。
.单词符号的识别并判断单词的合法性:将每个单词符号进行不同类别的划分。
单词符号能够划分成5中。
(1)标识符:用户自己定义的名字,常量名,变量名和过程名。
(2)常数:各种类型的常数。
(3) 保留字(关键字):如if、else、while、int、float 等。
(4) 运算符:如+、-、*、<、>、=等。
#include <stdio.h>#include <string.h>char prog[80],token[8],ch;int syn,p,m,n,sum;char*rwtab[24]={"main","if","then","while","do","static","int","double","struct","break","else","long", "switch","case","typdef","char","return","const","float","short","continue","for","void","sizeof"};char *special[10]={"default"};scaner();main(){p=0;printf("\n please input a string(end with '#'):/n");do{scanf("%c",&ch);prog[p++]=ch;}while(ch!='#');p=0;do{scaner();switch(syn){case 26:printf("( %d,%d )\n",sum,syn);break;case -1:printf("you have input a wrong string\n");getch();exit(0);default: printf("( %s,%d )\n",token,syn);break;}}while(syn!=0);getch();}scaner(){sum=0;for(m=0;m<8;m++)token[m++]=NULL;ch=prog[p++];m=0;while((ch==' ')||(ch=='\n'))ch=prog[p++];if(((ch<='z')&&(ch>='a'))||((ch<='Z')&&(ch>='A'))){while(((ch<='z')&&(ch>='a'))||((ch<='Z')&&(ch>='A'))||((ch>='0')&&(ch<='9'))) {token[m++]=ch;ch=prog[p++];}p--;syn=25;for(n=0;n<10;n++)if(strcmp(token,special[n])==0){syn=39;break;}for(n=0;n<24;n++)if(strcmp(token,rwtab[n])==0)/*比较字符串token和rwtab是否相同*/{syn=n+1;break;}}else if((ch>='0')&&(ch<='9')){while((ch>='0')&&(ch<='9')){sum=sum*10+ch-'0';ch=prog[p++];}p--;syn=26;}else switch(ch){case '<':token[m++]=ch;ch=prog[p++];if(ch=='='){syn=35;}else if(ch=='>'){syn=34;}else{syn=33;token[m++]=ch;p--;}break;case '>':token[m++]=ch;ch=prog[p++];if(ch=='='){syn=37;token[m++]=ch;}else{syn=36;p--;}break;case '+': syn=27;token[m++]=ch;break;case '-':syn=28;token[m++]=ch;break;case ':':token[m++]=ch;ch=prog[p++];if(ch=='='){ syn=32;token[m++]=ch;}else{ syn=31;p--;}break;case '=':syn=38;token[m++]=ch;break;case '*': syn=29;token[m++]=ch;break;case '/': syn=30;token[m++]=ch;break;case '(': syn=42;token[m++]=ch;break;case ')': syn=43;token[m++]=ch;break;case ';': syn=41;token[m++]=ch;break;case '#': syn=0;token[m++]=ch;break;default: syn=-1;break;}token[m++]='\0';}。
python编译的过程摘要:Python是一种广泛使用的高级编程语言,它的编译过程相对简单。
本文将详细介绍Python的编译过程,包括源代码处理、编译成字节码、执行引擎等步骤。
一、Python的编译过程Python的编译过程可以分为以下几个步骤:1. 源代码处理2. 编译成字节码3. 执行引擎下面我们详细了解一下每个步骤。
二、源代码处理1. 源代码文件Python的源代码文件通常以.py为扩展名。
在Windows系统中,源代码文件扩展名为.pyc。
源代码文件包含一系列Python语句,这些语句可以是一个简单的变量赋值,也可以是一个复杂的函数定义。
2. 预处理预处理阶段的主要任务是处理源代码中的宏定义、注释和包含文件。
预处理器会将所有的宏定义展开,将注释删除,并将包含文件的内容合并到主源文件中。
3. 语法检查预处理完成后,源代码将进入语法检查阶段。
Python的解释器会对源代码进行语法检查,确保源代码符合Python的语法规范。
如果源代码中存在语法错误,解释器将报告错误并终止编译过程。
三、编译成字节码1. 词法分析词法分析阶段将源代码分解成一系列的词法单元(tokens)。
词法单元是源代码中的最小单位,通常包括关键字、变量名、操作符等。
词法分析器会将源代码转换成一个词法单元的列表。
2. 语法分析语法分析阶段将词法单元列表转换成一个抽象语法树(abstract syntax tree, AST)。
抽象语法树表示了源代码的结构,包括变量声明、函数定义、表达式等。
语法分析器会根据Python的语法规则构建抽象语法树。
3. 语义分析语义分析阶段对抽象语法树进行语义检查,确保源代码中没有语法错误。
此外,语义分析器还会为抽象语法树中的每个语句分配一个运算符优先级。
4. 字节码生成字节码生成阶段将抽象语法树转换成字节码(bytecode)列表。
字节码是Python程序的执行指令,包括载入模块、调用函数、计算表达式等。
pdb编译-回复编译(pdb编译)是将高级别的源代码转化为低级别的目标代码的过程。
在计算机科学中,编译器扮演着重要的角色,它将程序员编写的源代码转换为计算机能够执行的机器码。
pdb编译器则是一种特定领域的编译器,它用于将Python代码转换为机器码,使得程序可以更高效地运行。
本文将分为六个主要步骤来解释pdb编译的过程:预处理、词法分析、语法分析、语义分析、代码生成和代码优化。
每个步骤将分别进行详细讨论,以帮助读者更好地理解pdb编译的工作原理。
第一步:预处理预处理是编译过程的第一步,它主要用于处理源代码中的包含指令和宏定义等预处理指令。
预处理器会根据这些指令进行相应的处理,例如展开宏定义、替换宏参数以及引入其他头文件等。
在Python中,由于其动态类型的特性,预处理过程相对较简单,主要包括注释的删除和行尾空白字符的删除。
第二步:词法分析词法分析是编译过程的第二步,其主要任务是将源代码转换为一个个的词法单元(token)。
词法单元是源代码中的最小、不可再分的语法单元,比如标识符、关键字、运算符、常量等。
词法分析器会扫描源代码并将每个词法单元存储为一个二元组(token type,token value)。
例如,在Python中,标识符‘x’会被词法分析器识别为(IDENTIFIER,'x')。
第三步:语法分析语法分析是编译过程的第三步,其主要任务是根据源代码的词法单元序列,判断是否符合语法规则,并生成抽象语法树(AST)。
语法规则描述了源代码中各个词法单元之间的关系,可以通过上下文无关文法(CFG)进行形式化表示。
语法分析器会根据CFG进行逐个词法单元的匹配,构建一棵语法树。
例如,在Python中,语法分析器会将语句“x = 1 + 2”解析为一个赋值表达式,左边是一个标识符节点“x”,右边是一个加法表达式节点,其中包括两个整数常量节点。
第四步:语义分析语义分析是编译过程的第四步,其主要任务是根据语法树对源代码的语义进行分析。
//词法分析#include<iostream>#include<cstring>#include<cstdlib>#include<cstdio>using namespace std;void chu_li_1(FILE *p,FILE *q) //处理空格{char ch;if((p=fopen("输出文件.txt","r+"))==NULL) //shili3.txt为中转文件{cout<<"输出文件打开错误"<<endl;}if((q=fopen("中转文件.txt","w+"))==NULL) //保存处理后程序的文件{cout<<"中转文件打开错误"<<endl;}while(!feof(p)){ch=fgetc(p);if(ch!=32)fputc(ch,q); //保留一个空格else if(ch==32) //将多个空格删除{fputc(ch,q);while(1&&(ch!=EOF)){ch=fgetc(p);if(ch!=32) //空格结束{fputc(ch,q);break;}}}}fclose(p);fclose(q);}void chu_li_2(FILE *p,FILE *q) //处理换行{char ch;if((p=fopen("中转文件.txt","r+"))==NULL){cout<<"中转文件打开错误"<<endl;}if((q=fopen("输出文件.txt","w+"))==NULL){cout<<"输出文件打开错误"<<endl;}while((ch=fgetc(p))!=EOF){if(ch!='\n') //忽略换行符fputc(ch,q);}fclose(p);fclose(q);}void chu_li_3(FILE *p,FILE *q) //处理注释{char ch;if((p=fopen("输入文件.txt","r+"))==NULL) //程序输入文件{if((p=fopen("输入文件.txt","w+"))==NULL) //程序输入文件{cout<<"输入文件打开错误"<<endl;}}if((q=fopen("中转文件.txt","w+"))==NULL){cout<<"中转文件打开错误"<<endl;}while((ch=fgetc(p))!=EOF){if(ch==47) //程序中发现字符'/'{ch=fgetc(p);if(ch==42) //判断字符后'/'是否有字符'*'{while(1){ch=fgetc(p); //忽略注释内容if(ch==42) //直到有'*'出现{ch=fgetc(p);if(ch==47) //判断结束break;}}}else if(ch==47) //判断以"//"开头形式的注释{while((ch!='\n')&&((ch=fgetc(p))!=EOF))ch=fgetc(p);}else{fputc('/',q); //将不属于注释标示符的字符'/'写入文件fputc(ch,q); //}}elsefputc(ch,q);}fclose(p);fclose(q);}void Y_C_L(FILE *p,FILE *q) //预处理函数{chu_li_3(p,q); //处理注释chu_li_2(p,q); // 处理换行chu_li_1(p,q); //处理空格}void Fen_xi(){FILE *p,*q;char ch;int m,n=0;char letter[20000]="\0";char *rwtab[44]={"#","main","if","then","while","do","static","int"," double","struct","break","else","long","switch","case","typedef","char","return","const","float","short","continue","for","void","sizeof","ID","NUM","+","-","*","/",":",":=","<","<>","<=",">",">=","=","default","include",";","(",")"};if((p=fopen("中转文件.txt","r+"))==NULL)cout<<"中转文件打开错误"<<endl;if((q=fopen("输出文件.txt","w+"))==NULL)cout<<"输出文件打开错误"<<endl;fputs("Token",q);fputs("\t\t",q);fputs("Syn",q);fputc('\n',q);ch=fgetc(p);while(ch!=EOF){ m=1;letter[0]=ch;if(letter[0]<=57&&letter[0]>=48)//开头是数字{while(1&&ch!=EOF)//直到不是数字时为止{ch=fgetc(p);if(ch>=48&&ch<=57)letter[m++]=ch;elsebreak;}cout<<letter<<'\t'<<'\t'<<"26"<<endl;//输出读入的数字fputs(letter,q);fputs("\t\t",q);fputs("26",q);fputc('\n',q);for(int j=0;j<20000;j++)//将缓存数组清零letter[j]='\0';letter[0]=ch;}else if((letter[0]<='z'&&letter[0]>='a')||(letter[0]<='Z'&&letter[0]>='A'))//开头是字母{ int H=0;while(1&&!ch!=EOF)//直到不是字母或数字时为止{ch=fgetc(p);if((ch>='a'&&ch<='z')||(ch>='A'&&ch<='Z')||(ch>='0'&&ch<='9'))letter[m++]=ch;elsebreak;}for(n=0;n<44;n++)//对初始表进行比较查看是否是关键字{if(strcmp(letter,rwtab[n])==0){cout<<letter<<'\t'<<'\t'<<n<<endl;fputs(letter,q);fputs("\t\t",q);fprintf(q,"%d",n);fputc('\n',q);H=1;}}if(H==0)//如果比较完时没有,该字符量就是一般字符串{cout<<letter<<'\t'<<"25"<<endl;fputs(letter,q);fputs("\t\t",q);fputs("25",q);fputc('\n',q);}for(int j=0;j<20000;j++)//将缓存数组清零letter[j]='\0';letter[0]=ch;}else if((letter[0]>=' '&&letter[0]<='/')||(letter[0]>=':'&&letter[0]<='?')){ int H=0;if(letter[0]==' '||letter[0]=='!'||letter[0]=='\"'||letter[0]=='$'||letter[0]=='%' ||letter[0]=='&'||letter[0]=='\''||letter[0]==','||letter[0]=='.'||letter[0]=='?') ch=fgetc(p);else{while(ch!=EOF){ch=fgetc(p);if(((ch>' '&&ch<='/')||(ch>=':'&&ch<'?'))&&(ch!=' '||ch!='!'||ch!='\"'||ch!='$'||ch!='%'||ch!='&'||ch!='\''||ch!=','||ch!='.'||ch!='?'))letter[m++]=ch;elsebreak;}for(n=0;n<44;n++)//对初始表进行比较查看是否是关键字{if(strcmp(letter,rwtab[n])==0){cout<<letter<<'\t'<<n<<endl;fputs(letter,q);fputs("\t\t",q);fprintf(q,"%d",n);fputc('\n',q);H=1;}}if(H==0)//如果比较完时没有,该字符量就是一般字符串{cout<<"sorry!字符"<<letter<<"不存在!"<<endl;fputs("sorry!字符",q);fputs(letter,q);fputs("不存在!",q);fputc('\n',q);}for(int j=0;j<20000;j++)//将缓存数组清零letter[j]='\0';letter[0]=ch;}}else{cout<<"sorry!字符"<<ch<<"非系统能识别的字符!"<<endl;fputs("sorry!字符",q);fputc(ch,q);fputs("非系统能识别的字符!",q);fputc('\n',q);ch=fgetc(p);}}fclose(p);fclose(q);}int main(){FILE *fp1,*fp2;Y_C_L(fp1,fp2); //预处理函数cout<<"Token"<<"\t\t"<<"Syn"<<endl;Fen_xi();//分析分类并输出system("pause");}。