编译原理蒋宗礼课件第9章

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9.1.3 过程及其活动
• 出现在过程定义中的某些标识符具有特殊的 意义，称为该过程的形式参数，简称为形参。 调用过程时，表达式作为实在参数(或实参)传 递给被调用的过程，以替换出现在过程体中 的对应形式参数。9.1.4节将讨论实参和形参 的结合方法。 • 过程体的每次执行叫做该过程的一个活动。 过程p的一个活动的生存期是从过程体执行的 第一步到最后一步，包括执行被p调用的过程 的时间，以及再由这样的过程调用其它过程 所花的时间，等等。
• 计算实参并将其右值传递给被调用过程 • 传值方式可以如下实现：
– 被调用过程为每个形参开辟一个称为形式单元的 存储单元，用于存放相应实参的值。 – 调用过程计算实参，并把右值放入相应的形式单 元中。
实际参数A
A 单向传值
形式参数X
A的值 被调用者 直接使用
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调用者
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2. 传地址
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每个过程的活动记录内容
TOP 临时变量 数组内情向量 局部变量 形式单元

2 1
SP 0
静态链 动态链 返回地址
形式单元：存放相 应的实在参数的地 址或值。 局部数据区：局部 变量、内情向量、 临时工作单元 ( 如存 放对表达式求值的 结果)。
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9.2.3 局部数据的组织
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9.1.3 过程及其活动
• 将“过程、函数和方法”统称为“过程” • 过程定义是一个声明，它的最简单形式是把 一个标识符和一个语句联系起来。该标识符 是过程名，而这个语句是过程体。 • 当过程名出现在可执行语句中时，称相应的 过程在该点被调用。过程调用就是执行被调 用过程的过程体。注意，过程调用也可以出 现在表达式中。

上下文语义的合法性检查的依据
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一致）和产生中间代码。通 过符号表中属性记录可进行相应上下文的语义检查。 例如，在一个C语言程序中出现 … int i [3][5]; //定义整型数组i … float i[4][2]; //定义实型数组i,重定义冲突 … int i [3][5]; //定义整型数组i,重定义冲突 … 编译过程首先在符号表中记录了标识符i的属性是3×5个整型元 素的数组，而后在分析第二、第三这两个定义说明时编译系统 可通过符号表检查出标识符i的二次重定义冲突错误。本例还可 以看到不论在后二句中i的其它属性与前一句是否完全相同，只 要标识符名重定义，就将产生重定义冲突的语义错误。
9.1符号表的作用和地位 符号表的作用和地位 9.2符号的主要属性及作用 符号的主要属性及作用 9.3符号表的组织 符号表的组织
9.1 符号表的作用和地位
收集符号属性 上下文语义的合法性检查的依据 作为目标代码生成阶段地址分配的依据
收集符号属性
编译程序扫描说明部分，收集有关标识符的属性，并在符号表 中建立符号的相应属性信息。 例如，编译程序分析到下述两个说明语句 int A; float B[5]; 则在符号表中收集到关于符号A的属性是一个整型变量，关于 符号B的属性是具有5个浮点型元素的一维数组。
9.2 符号的主要属性及作用
符号属性
1 符号名 2 符号的类型 3 符号的存储类别 4 符号的作用域及可视性 5 符号变量的存储分配信息 6 符型的成员信息 （３） 函数及过程的形参
① 符号名 符号表中设置一个符号名域，存放该标识符，该域通 常就是符号表的关键字域。
作为目标代码生成阶段地址分配的依据

间的分配中也必须对这些临时变量分配存储空间。
分配策略：如果两个临时变量名作用域不相交，则它们可以分配在
同一单元中。一个临时变量名自它第一次被定值（赋值）的地方起
直至它最后一次被引用的地方止，这区间的程序所能到达的全体四
元式构成了它的作用域。 令临时变量名都分配在局部数据区中，若某一单元已分配给某些
临时变量名，则把这些名字的作用域（它们必须互不相交信息记录 ）作为此单元的分配信息记录下来。每当要对一个新临时变量名进 行分配时，首先求出此名的作用域，然后按序检查每个已分配单 元，一旦发现新求出的作用域与某个单元所记录的全部作用域均不 相交时就把这个单元分配给这个新名，同时把它的作用域也添加到 该单元的分配信息之中。如果新临时变量的作用域和所有已分配单 元的作用域均有冲突，则就分配给它一个新的单元，同时把新名的 作用域作为此单元的分配信息。
适于静态管理的语言必须满足的条件：
1. 数组的上下界必须是常数
2. 过程调用不允许递归
3. 不允许用户动态地建立数据实体
编译程序可以确定出现在程序中的数据实体的地址（一般相 对于各数据区基地址的偏移量)。由于过程调用不允许递归，数 据实体的存储地址就和过程相联系，过程调用的活动记录就可 以直接安排在目标代码之后，并把各数据项的存储地址填入到 相关的目标代码中，以便在运行时访问这些数据存储空间。这 里，不存在对存储区域的再利用。目标代码运行时不必进行运 行时的存储管理。
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3.2 FORTRAN的局部数据区
FORTRAN的编译程序将每个程序段都定义对应的局部数据区，每个数据区都 有一个编号，在地址分配时，在符号表中，对每个数据名将登记上它是属于哪个 数据区的，以及在该区中的相对位置（DA、ADDR）。

代码生成
编译器可以将高级语言编写的源代码转换成机器语言或低级语言，以便在特定的硬件平台上运行。编 译器还可以生成可执行文件或动态链接库等二进制文件。
编译器在人工智能领域的应用
机器学习编译器
机器学习编译器可以将机器学习模型转换成可执行代码，以便在嵌入式设备或边缘计算 设备上运行。这种编译器可以优化模型的计算性能和内存占用，提高模型的运行效率。
3
缺点
对于某些复杂文法，可能导致大量的无用推导和 状态爆炸。
自底向上的语法分析
分析步骤
从输入符号序列的最后一个符号开始，逐步向上构建语法树，直 到找到与文法中的某个产生式右部匹配的符号串。
优点
可以充分利用已知信息，避免不必要的推导和状态爆炸。
缺点
对于某些复杂文法，可能导致大量的无用归约和状态爆炸。
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中间代码生成
中间代码生成的定义和任务
定义
中间代码生成是编译器的一个阶段，将源代码转换成中间代码的过程。
任务
将源代码转换成一种中间表示形式，以便进行后续的优化和目标代码生成。
三地址代码的生成
01
三地址代码是一种中间代码形 式，由一系列的三元式组成。
02
三元式的形式为(op, arg1, arg2)，表示执行一个操作(op) 并产生一个结果，操作数arg1 和arg2来自寄存器、常数或之 前的计算结果。
语义分析
检查AST是否有语义错误，如类型错 误、未定义的变量等。
中间代码生成
将AST转换为中间代码，通常是三地 址代码。
代码优化
对中间代码进行优化，提高执行效 率。
代码生成
将中间代码转换为机器语言代码， 能够在特定硬件上执行。
编译器的分类