第1章-編譯概述

1、編譯原理金成植金英吉林大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院Email: 第一章 編譯概述編譯器和解釋器編譯器的功能分解和組織結(jié)構(gòu)編譯器的伙伴程序編譯器的實(shí)現(xiàn)途徑編譯技術(shù)的作用1. 編譯器和解釋器 程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的歷史 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。1. 編譯器和解釋器 翻譯程序(器)：接受某種語(yǔ)言的源語(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。 匯編程序：源語(yǔ)言為匯編語(yǔ)言，目

2、標(biāo)語(yǔ)言為機(jī)器語(yǔ) 言的翻譯程序。編譯程序（器） 編譯程序（器）：源語(yǔ)言為高級(jí)語(yǔ)言，目標(biāo)語(yǔ)言是 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）語(yǔ)言程序（目標(biāo)程序）1. 編譯器和解釋器 解釋程序(器)：是語(yǔ)言的另一種實(shí)現(xiàn)方式。接受所輸入的用程序語(yǔ)言(源語(yǔ)言)編寫的程序(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)。解釋程序（器）高級(jí)語(yǔ)言程序（源程序）數(shù)據(jù)計(jì)算結(jié)果1. 編譯器和解釋器 編譯器和解釋器的比較編譯器解釋器程序規(guī)模規(guī)模較大中小規(guī)模內(nèi)部形式機(jī)器代碼( )數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(高級(jí))運(yùn)行機(jī)構(gòu)硬件CPU軟件系統(tǒng)運(yùn)行速度相對(duì)較快相對(duì)較慢2. 編譯器的功能分解和組織結(jié)構(gòu)表 處 理詞語(yǔ)語(yǔ)中中

3、目源法法義間間標(biāo)目程分分分代代代標(biāo)序析析析碼生成碼優(yōu)化碼生成程序錯(cuò) 誤 處 理2. 編譯器的功能分解和組織結(jié)構(gòu)編譯器的前端：一般包括詞法分析、語(yǔ)法分析、符號(hào)表構(gòu)造、語(yǔ)義分析、中間代碼生成、代碼 優(yōu)化和錯(cuò)誤處理等。此部分工作的特點(diǎn)是不依 賴于具體機(jī)器。 編譯器的后端：主要是指中間代碼到目標(biāo)代碼生成的階段。此部分緊密地依賴于中間代碼和目標(biāo)機(jī) 遍：對(duì)源程序或源程序的中間表示形式從頭到尾掃描一次，生成新的中間結(jié)果或目標(biāo)程序3. 編譯器的伙伴程序 編輯器 (editor)除一般的文本編輯功能外， 還可以對(duì)正在編輯的文本進(jìn)行分析、提示、自動(dòng)提供關(guān)鍵字匹配等功能。 預(yù)處理器(preprocessor)刪除源

4、程序中的注釋、執(zhí)行宏替換以及包含文件的嵌入等。 連接程序(linker)將不同的目標(biāo)文件連接到一個(gè)可執(zhí)行的文件中。 裝入程序(loader)將程序加載到內(nèi)存中，以便執(zhí)行。 調(diào)試程序(debugger)在被編譯的程序中判定執(zhí)行錯(cuò)誤的程序預(yù)處理器高需預(yù)處理的源程序級(jí)語(yǔ)言程源程序編譯程序序到可執(zhí)行目標(biāo)匯編程序匯編程序代碼的轉(zhuǎn)換可重定位的目標(biāo)代碼連接/裝配程序過(guò)程絕對(duì)目標(biāo)代碼4. 編譯器的實(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L1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)