編譯程序構(gòu)造原理和實(shí)現(xiàn)技術(shù)

1、編譯程序構(gòu)造原理和實(shí)現(xiàn)技術(shù) 授課教師：呂江花1第一章 編譯程序概述主要內(nèi)容： 幾個(gè)基本概念 編譯器的工作過(guò)程概述 編譯器各個(gè)階段的功能描述 編譯程序的實(shí)現(xiàn)途徑2基本概念機(jī)器語(yǔ)言：能夠被計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)直 接執(zhí)行的指令程序。 匯編語(yǔ)言：將硬件指令用一些助記符表 示。如ADD表示加法操作， SUB表示減法操作等等 高級(jí)語(yǔ)言：使用便于理解的自然語(yǔ)言。 3語(yǔ)言處理程序解釋程序（器）：接受所輸入的用程序 語(yǔ)言（源語(yǔ)言）編寫(xiě)的程序（源程 序），然后直接解釋執(zhí)行源程序。 相當(dāng)于源程序的抽象執(zhí)行機(jī)，是語(yǔ) 言的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)。 高級(jí)語(yǔ)言源程序 計(jì)算結(jié)果 數(shù)據(jù) 解釋程序 （器）4語(yǔ)言處理程序翻譯程序（器）：接受某種語(yǔ)言

2、的源語(yǔ) 言程序后，將它改造成另一種邏輯 上等價(jià)的目標(biāo)語(yǔ)言程序。 5翻譯程序匯編程序：源語(yǔ)言為匯編語(yǔ)言，目標(biāo)語(yǔ)言為機(jī)器語(yǔ)言的翻譯程序。編譯程序（器）：源語(yǔ)言為高級(jí)語(yǔ)言，目標(biāo)語(yǔ)言是低級(jí)語(yǔ)言（匯編或機(jī)器語(yǔ)言）的翻譯程序。 高級(jí)語(yǔ)言程序（源程序）低級(jí)語(yǔ)言程序（目標(biāo)程序） 編譯程序 （器）6需預(yù)處理的源程序預(yù)處理器源程序編譯程序目標(biāo)匯編程序匯編程序可重定位的目標(biāo)代碼連接/裝配程序絕對(duì)目標(biāo)代碼高級(jí)語(yǔ)言程序到可執(zhí)行代碼的轉(zhuǎn)換過(guò)程7解釋器和編譯器特點(diǎn) 概念上的不同 基于解釋執(zhí)行的程序可以動(dòng)態(tài)修改自身， 而基于編譯執(zhí)行的程序則需要?jiǎng)討B(tài)編譯技 術(shù)，難度較大。 基于解釋方式有利于人機(jī)交互。 執(zhí)行速度。解釋器執(zhí)行速度

3、要慢。 空間開(kāi)銷(xiāo)。 解釋器需要保存的信息較多， 空間開(kāi)銷(xiāo)大 利用解釋器可自動(dòng)生成編譯器二者實(shí)現(xiàn)技術(shù)相似。8 編譯器的功能結(jié)構(gòu)圖表 處 理 錯(cuò) 誤 處 理 目標(biāo)代碼生成中間代碼優(yōu)化中間代碼生成語(yǔ)義分析語(yǔ)法分析詞法分析目標(biāo)程序源程序9詞法分析(Lexical Analysis) 依循語(yǔ)言的詞法規(guī)則，掃描源程序的字符串，識(shí)別每一個(gè)單詞，并將其表示成所謂的機(jī)內(nèi)表示TOKEN形式。語(yǔ)法分析（Syntax Analysis) 依據(jù)語(yǔ)言的語(yǔ)法規(guī)則，將單詞的Token序 列分解成各類(lèi)語(yǔ)法短語(yǔ)，確定整個(gè)輸入 串是否構(gòu)成一個(gè)語(yǔ)法上正確的程序。語(yǔ)義分析（Semantic Analysis） 審查源程序有無(wú)語(yǔ)義錯(cuò)誤，

4、為代碼生成 階段收集類(lèi)型信息。10中間代碼生成 （Intermediate Code Generate） 將源程序轉(zhuǎn)換成一種稱(chēng)為中間代碼的內(nèi) 部表示形式。中間代碼是一種簡(jiǎn)單的含義 明確的記號(hào)系統(tǒng)。中間代碼優(yōu)化（Code Optimization） 變換或改造中間代碼，生成的目標(biāo)代碼 更為高效，即節(jié)省時(shí)間和空間。目標(biāo)代碼生成（Code Generation） 中間代碼變換為特定機(jī)器上的絕對(duì)指令代碼或可重定位的指令代碼或匯編指令代碼。 11表格管理（Symbol-Table Management) 為了合理的管理表格（構(gòu)造、查找、更新），設(shè)立一些專(zhuān)門(mén)子程序稱(chēng)為表格管理程序負(fù)責(zé)管理表格。 錯(cuò)誤處理（Error Detection and Reporting) 各個(gè)階段還存在著錯(cuò)誤處理模塊，當(dāng)有錯(cuò)誤出現(xiàn)時(shí)，由相應(yīng)的錯(cuò)誤處理模塊給出解決方案，使得編譯器能夠繼續(xù)進(jìn)行下去。12編譯程序的實(shí)現(xiàn)途徑預(yù)處理方法用于語(yǔ)言的擴(kuò)充。設(shè)已有L語(yǔ)言的編譯器，其擴(kuò)充語(yǔ)言L(fǎng)1的編譯器可通過(guò)語(yǔ)言轉(zhuǎn)換程序?qū)1程序轉(zhuǎn)換為L(zhǎng)程序，利用L的編譯器，從而實(shí)現(xiàn)L1的編譯器。移植法 同一語(yǔ)言的編譯器在不同機(jī)器間的移植。方法： a 目標(biāo)代碼的轉(zhuǎn)換 b 修改中間代碼到目標(biāo)代碼的轉(zhuǎn)換自展法 自我擴(kuò)展，自己編寫(xiě)自己的編譯器。工具法 利用編譯階段各個(gè)部分的自動(dòng)生成工具自動(dòng)生成。理論法 利用形式化描述理論，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。13編譯程序的