編譯原理及實(shí)現(xiàn)技術(shù)：第一章 編譯引論

1、編譯原理及實(shí)現(xiàn)技術(shù)課 程 簡(jiǎn) 介 課程內(nèi)容介紹編譯器構(gòu)造的基本原理、基本實(shí)現(xiàn)方法和基本編譯技術(shù)介紹理論知識(shí)：形式語(yǔ)言和自動(dòng)機(jī)理論等強(qiáng)調(diào)形式化描述技術(shù)強(qiáng)調(diào)對(duì)編譯原理和技術(shù)的宏觀理解，不把注意力分散到枝節(jié)算法課 程 簡(jiǎn) 介 課程意義掌握編譯程序的構(gòu)造原理和實(shí)現(xiàn)技術(shù)。提高對(duì)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的理解；提高語(yǔ)言的設(shè)計(jì)能力；提高元級(jí)程序設(shè)計(jì)的能力；提高開發(fā)大型軟件的能力。編譯技術(shù)在軟件逆向工程、程序理解和軟件安全等方面有著廣泛的應(yīng)用。第一章 編譯引論主要內(nèi)容： 程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言與編譯程序 編譯程序的邏輯結(jié)構(gòu) 編譯程序和程序設(shè)計(jì)環(huán)境 編譯程序的實(shí)現(xiàn)方式程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言與編譯程序 程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的發(fā)展 機(jī)器語(yǔ)言：能夠被計(jì)算機(jī)

2、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。符 號(hào)化的機(jī)器語(yǔ)言。 高級(jí)語(yǔ)言：使用便于理解的自然語(yǔ)言。 程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言與編譯程序 編譯程序 機(jī)器語(yǔ)言 匯編語(yǔ)言 高級(jí)語(yǔ)言 匯編程序和編譯程序統(tǒng)稱為翻譯程序(Translator)匯編程序Assembler編譯程序Compiler 高級(jí)語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)方式解釋方式：接受用程序語(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。解釋器相當(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)。編譯方式：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。轉(zhuǎn)換方式：將A語(yǔ)言轉(zhuǎn)換為B

3、語(yǔ)言，用B語(yǔ)言已有的編譯器去編譯執(zhí)行。 程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言與編譯程序源程序目標(biāo)程序(*.C / *.PAS)(*.OBJ / *.EXE)解釋程序源程序輸入數(shù)據(jù)計(jì)算結(jié)果(*.bas/ dos-shell)A語(yǔ)言轉(zhuǎn)換程序編譯程序B語(yǔ)言 編譯程序的邏輯結(jié)構(gòu)詞法分析語(yǔ)法分析語(yǔ)義分析源程序中間代碼生成中間代碼優(yōu)化目標(biāo)代碼生成目標(biāo)程序出錯(cuò)處理表格管理 前端后端遍詞法分析(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序列分解成各類語(yǔ)法短語(yǔ)，確

4、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） 檢查源程序有無(wú)語(yǔ)義錯(cuò)誤，為代碼生成階段收集信息。 編譯程序的邏輯結(jié)構(gòu)中間代碼生成 （Intermediate Code Generate） 將源程序轉(zhuǎn)換成一種稱為中間代碼的內(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。 編譯程序的邏輯結(jié)構(gòu)表格管理（Symbol-T

5、able Management) 為了合理的管理表格（構(gòu)造、查找、更新），設(shè)立一些專門子程序稱為表格管理程序負(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。 編譯程序的邏輯結(jié)構(gòu)編輯器：除了一般文本編輯器的功能外，還可具有對(duì)正在編輯的文本進(jìn)行分析、提示，能自動(dòng)地提供關(guān)鍵字和與其匹配的關(guān)鍵字 等功能。預(yù)處理器：工作包括刪除源程序中的注釋、執(zhí)行宏替換以及包含文件的嵌入等。連接程序：將不同的目標(biāo)文件中編譯或匯編的代碼集中到一個(gè)可執(zhí)行文件中，并將目標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)函數(shù)的代碼以及計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)提供的資源連接在一起。裝入程序：把程序加載到內(nèi)存儲(chǔ)器中，以便執(zhí)行。 調(diào)試程序：檢查編譯了的程序中的錯(cuò)誤 。 編譯程序和程序設(shè)計(jì)環(huán)境轉(zhuǎn)換法：將A語(yǔ)言程序轉(zhuǎn)換成B語(yǔ)言的程序，再利用B語(yǔ)言的編譯器實(shí)現(xiàn)A語(yǔ)言。移植法：修改目標(biāo)代碼或者修改編譯程序的后端。 自展法：先用機(jī)器語(yǔ)言編寫源語(yǔ)言的一個(gè)子集的編譯程序，然后再用這個(gè)子集