《編譯原理總復習》課件

1、1 題型及分值一、判斷題 （15=5）二、填空題 （110=10）三、選擇題（25=10）四、簡答題 （本題共35分）:其中包括兩個名詞解釋。五、計算題 （10+15+15=40） 編譯原理1 題型及分值一、判斷題 （15=5）編譯原理2 教材各章知識點概覽編譯程序概論 1文法和語言 2詞法分析與有限自動機 3自上而下語法分析方法 4自下而上語法分析方法 5語法制導翻譯和語義分析 6符號表 7代碼優(yōu)化 8編譯原理2 教材各章知識點概覽編譯程序概論 1文法和語言 2詞法1、 編譯程序概論 （1）基本概念翻譯程序，編譯程序（2）編譯過程的五個階段，各階段的任務及其依循的規(guī)則、描述工具分別是什么？除

2、了這個5個階段之外，還應該有哪兩個重要內(nèi)容？五個邏輯階段：詞法分析、語法分析、語義分析和中間代碼產(chǎn)生、代碼優(yōu)化和目標代碼生成。除了這五個階段之外，編譯程序的每個階段都涉及到表格管理和錯誤處理這兩個重要內(nèi)容。編譯原理1、 編譯程序概論 （1）基本概念編譯原理1、 編譯程序概論 （3）編譯錯誤的種類從編譯程序的角度來看，源程序中的錯誤主要分為：語法錯誤 和 語義錯誤兩類錯誤。（4）高級程序設計語言翻譯的兩種方式以及它們的區(qū)別高級程序設計語言的翻譯主要有兩種方式：編譯方式 和 解釋方式。區(qū)別：是否生成目標代碼。編譯原理1、 編譯程序概論 （3）編譯錯誤的種類編譯原理2、 文法和語言 （1）基本概念文

3、法、推導、最左推導、最右推導、句型、句子、語言、文法的二義性（2）對文法G，能夠給出給定句型或句子的最左推導及最右推導序列，并畫出其對應的語法分析樹。（3）能夠計算某文法的語言。（4）理解文法的二義性，能夠說明一個文法是二義的。編譯原理2、 文法和語言 （1）基本概念編譯原理2、 文法和語言 （5）形式語言分類(chomsky,1956)0型 普通（短語）文法 1型 上下文有關文法2型 上下文無關文法3型 線性（正規(guī)、正則）文法3型2型1型0型編譯原理2、 文法和語言 （5）形式語言分類(chomsky,1953、 詞法分析與有限自動機 （1）基本概念狀態(tài)等價、DFA的化簡（2）詞法分析器的任

4、務及其輸出形式任務：自左至右逐個字符地對源程序進行掃描，按語言的構詞規(guī)則識別出一個個單詞，把作為字符串的源程序改造為單詞符號串的中間程序。輸出形式：二元式 （ 單詞種別， 單詞符號的屬性值）（3）單詞符號的種類關鍵字、標識符、常數(shù)、運算符、界符編譯原理3、 詞法分析與有限自動機 （1）基本概念編譯原理3、 詞法分析與有限自動機 （4）正規(guī)文法、正規(guī)式、有限自動機之間的相互等價性定理（5）正規(guī)式 NFA DFA 最小化DFA（注意：狀態(tài)函數(shù)定義不完整之情形）（6）狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖的構造(標識符、整數(shù))編譯原理3、 詞法分析與有限自動機 （4）正規(guī)文法、正規(guī)式、有限自動4、 自上而下語法分析方法 （1）

5、語法分析的方法根據(jù)語法分析樹建立方向的不同，將語法分析分成兩類：自上而下語法分析方法和自下而上語法分析方法。（2）自上而下分析的基本思想窮舉試探法（3）自上而下分析面臨的兩個最主要的問題左遞歸、回溯（4）自上而下分析的基本方法 LL（1）分析法、遞歸下降分析器編譯原理4、 自上而下語法分析方法 （1）語法分析的方法編譯原理4、 自上而下語法分析方法 （5）左遞歸（直接、間接）和回溯的消除直接左遞歸的消除間接左遞歸的消除排序代入及消除左遞歸化簡編譯原理4、 自上而下語法分析方法 （5）左遞歸（直接、間接）和回溯4、 自上而下語法分析方法 （5）左遞歸（直接、間接）和回溯的消除回溯的消除：提左公因

6、子編譯原理4、 自上而下語法分析方法 （5）左遞歸（直接、間接）和回溯4、 自上而下語法分析方法 （6）LL(1)的含義LL(1)中的第一個L表示從左至右掃描輸入串，第二個L表示最左推導，1表示分析時每一步只需向前查看一個符號。（7）LL(1)分析器的組成部分輸入緩沖區(qū)、分析棧、分析表、總控程序（8）LL(1)分析的四種動作成功、匹配、推導、報錯編譯原理4、 自上而下語法分析方法 （6）LL(1)的含義編譯原理4、 自上而下語法分析方法 （9）LL(1)文法的判定條件文法不含左遞歸。文法中每一個非終結(jié)符A的各個產(chǎn)生式的候選首符集兩兩不相交。即，若則 對文法中的每個非終結(jié)符A，若它存在某個候選首

7、符集包含，則如果一個文法G滿足以上條件，則稱該文法G為LL(1)文法。編譯原理4、 自上而下語法分析方法 （9）LL(1)文法的判定條件編4、 自上而下語法分析方法 （10）LL(1)分析方法假設要用非終結(jié)符A進行匹配，面臨的輸入符號為a，關于A的所有產(chǎn)生式為則LL(1)分析算法如下：若 ，則指派 去執(zhí)行匹配任務。若a不屬于任何一個候選首符集，則若屬于某個 且 ，則讓A與自動匹配；否則，a的出現(xiàn)是一種語法錯誤。根據(jù)LL(1)文法的條件，每一步這樣的工作都是確信無疑的。編譯原理4、 自上而下語法分析方法 （10）LL(1)分析方法編譯4、 自上而下語法分析方法 （11）FIRST集和FOLLOW

8、集的構造（12）預測分析表的構造編譯原理4、 自上而下語法分析方法 （11）FIRST集和FOLL5、 自下而上語法分析方法 （1）基本概念短語、直接短語、句柄、素短語、最左素短語、算符文法、算符優(yōu)先文法、LR（0）項目、活前綴、可歸前綴（2）自下而上分析的基本思想及其核心基本思想：移進-歸約核心問題：可歸約串的界定（3）自下而上分析的基本方法算符優(yōu)先分析法：以最左素短語作為可歸約串，非規(guī)范歸約LR分析法：以句柄作為可歸約串，規(guī)范歸約編譯原理5、 自下而上語法分析方法 （1）基本概念編譯原理5、 自下而上語法分析方法 （4）給定一個文法的句型，找出其短語、直接短語、句柄、素短語和最左素短語方法

9、：首先畫出句型的語法分析樹，然后根據(jù)語法樹尋找。每棵子樹的葉子結(jié)點自左至右排列構成一個相對于子樹根的短語。每棵簡單子樹（只有父子兩代）的葉子結(jié)點自左至右排列構成一個直接短語。最左簡單子樹的葉子結(jié)點自左至右排列構成一個句柄。將所有短語中至少含一個終結(jié)符的短語，按長度從小到大排列，長度最短的認定為素短語，然后考察其余長度較大的，若不包含更小的素短語，則也為素短語。位于句型中最左邊的素短語即為最左素短語。5、 自下而上語法分析方法 （4）給定一個文法的句型，找出其5、 自下而上語法分析方法 （5）算符文法與算符優(yōu)先文法算符文法：任意產(chǎn)生式右部不含兩個連續(xù)的非終結(jié)符，（.QR.）算符優(yōu)先文法：算符文法

10、中任意兩個終結(jié)符之間至多只含“”、“”、“=”三種關系之一。算符優(yōu)先文法一定是算符文法。算符優(yōu)先關系是有序的，但不滿足對稱性和傳遞性，即對于文法G的終結(jié)符a、b和c：如果aa；如果存在a=b和b=c，不一定有b=a或a=c；如果存在ab和bc，也不能得出ac。5、 自下而上語法分析方法 （5）算符文法與算符優(yōu)先文法5、 自下而上語法分析方法 （6）FIRSTVT集與LASTVT集的計算FIRSTVT規(guī)則一：若有產(chǎn)生式Pa或 PQa，則aFIRSTVT(P)；規(guī)則二：若aFIRSTVT(Q)且有產(chǎn)生式 PQ，則aFIRSTVT(P) ；規(guī)則三：反復使用以上兩條規(guī)則，直到FIRSTVT(P)不再增

11、大為止。LASTVT規(guī)則一：若有產(chǎn)生式Pa或 PaQ，則aLASTVT(P)；規(guī)則二：若aLASTVT(Q)且有產(chǎn)生式 PQ，則aLASTVT(P) ；規(guī)則三：反復使用以上兩條規(guī)則，直到LASTVT(P)不再增大為止。5、 自下而上語法分析方法 （6）FIRSTVT集與LAST5、 自下而上語法分析方法 （7）算符優(yōu)先關系表的構造規(guī)則一：對形如Pab或PaQb的產(chǎn)生式，有a=b；規(guī)則二：對形如PaR的產(chǎn)生式，若有bFIRSTVT(R)，則ab；規(guī)則四：對于語句括號#，有#=#，且若aFIRSTVT(S)和bLASTVT(S)，則有#。5、 自下而上語法分析方法 （7）算符優(yōu)先關系表的構造5、

12、自下而上語法分析方法 （8）優(yōu)先表與優(yōu)先函數(shù)之間的關系對應一個優(yōu)先關系表的優(yōu)先函數(shù)f和g不唯一，只要存在一對，就存在無窮多對。也有許多優(yōu)先關系表不存在 對應的優(yōu)先函數(shù)。（9）算符優(yōu)先分析算法最左素短語的尋找依據(jù)：5、 自下而上語法分析方法 （8）優(yōu)先表與優(yōu)先函數(shù)之間的關系5、 自下而上語法分析方法 （9）算符優(yōu)先分析算法算符優(yōu)先分析的特點：算符優(yōu)先分析一般并不等價于規(guī)范歸約無法使用單非產(chǎn)生式(如：TF)進行歸約。算符優(yōu)先分析比規(guī)范歸約過程要快，跳過了所有的單非產(chǎn)生式。可能將本來不是句子的輸入串誤認為是句子。（10）LR分析器的基本思想及其組成部分基本思想：記住歷史、展望未來、定奪現(xiàn)在組成部分：

13、輸入緩沖區(qū)、分析棧（狀態(tài)、符號）、分析表（動作、轉(zhuǎn)換）、總控程序5、 自下而上語法分析方法 （9）算符優(yōu)先分析算法5、 自下而上語法分析方法 （11）四類LR分析表LR分析表是LR分析器的核心，主要有以下幾種分析表：LR(0)表、 SLR(1)表（即簡單LR表）、LR(1)表（即規(guī)范LR表）、LALR表（即向前LR表）。其中，L代表自左至右掃描輸入串，R代表構建最右推導的逆過程，1代表分析時每一步至多向前查看一個符號，S代表簡單的。（12）LR分析器的四種動作移進、歸約、接受、報錯（13）LR分析器的兩種沖突移進歸約 沖突 和 歸約歸約 沖突5、 自下而上語法分析方法 （11）四類LR分析表5

14、、 自下而上語法分析方法 （14）四類不同的項目項目類型形 式說 明歸約項目A這類項目表示句柄恰好包含在棧頂中，即當前棧中符號正好為可歸前綴，應按A進行歸約。接受項目SS是文法唯一的開始符號。這類項目實際是特殊的歸約項目，即按S進行歸約，可直接歸約到文法開始符號，表示分析成功。移進項目AaaVT，這類項目表示當前棧中符號串為不完全包含句柄的活前綴，為構成可歸前綴，需將a移進分析棧。待約項目ABBVN，這類項目表示當前棧中符號串為不完全包含句柄的活前綴，為構成可歸前綴，應先把當前輸入字符串中的相應內(nèi)容先歸約到B。5、 自下而上語法分析方法 （14）四類不同的項目項目類型形5、 自下而上語法分析方

15、法 （15）四類LR分析表的構造拓廣文法構造LR(0)（LR(0)和SLR分析表）或LR(1)（LR(1)和LALR分析表）項目集規(guī)范簇構造相應分析表（16）LR文法的特點LR文法肯定是無二義的，一個二義文法決不會是LR文法。LR分析法比預測分析法更加一般化。LR(0)文法一定是SLR文法，SLR文法和LALR文法一定是LR(1)文法。5、 自下而上語法分析方法 （15）四類LR分析表的構造6、 語法制導翻譯和語義分析 （1）基本概念 S屬性文法 、L屬性文法（2）屬性分類綜合屬性：用于“自下而上”地傳遞信息。繼承屬性：用于“自上而下”地傳遞信息。終結(jié)符號只有綜合屬性，由詞法分析器提供。非終結(jié)

16、符既可有綜合屬性也可有繼承屬性，文法開始符號的所有繼承屬性作為屬性計算前的初始值。（3）語義規(guī)則的表示6、 語法制導翻譯和語義分析 （1）基本概念6、 語法制導翻譯和語義分析 （4）常見的中間代碼的幾種形式后綴式（逆波蘭表示式）圖表示法抽象語法樹DAG圖三地址代碼四元式三元式間接三元式6、 語法制導翻譯和語義分析 （4）常見的中間代碼的幾種形式6、 語法制導翻譯和語義分析 （5）后綴式（逆波蘭式）的表示把運算量（操作數(shù)）寫在前面，把運算符寫在后面（后綴）的一種表達式表示方法。其歸納定義如下：如果E是一個變量或常數(shù)，則E的后綴式是E自身。如果E是E1 op E2 形式的表達式，op是二元操作符，

17、則E的后綴式為E1E2op，其中E1，E2分別是E1和E2的后綴式。若E是（E1）形式的表達式，則E的后綴式就是E1的后綴式。6、 語法制導翻譯和語義分析 （5）后綴式（逆波蘭式）的表示6、 語法制導翻譯和語義分析 （6）將以下語句翻譯為四元式序列表達式（算術及布爾）賦值語句數(shù)組IF語句WHILE語句（7）參數(shù)傳遞的幾種方式傳地址、 傳值、傳名、得結(jié)果6、 語法制導翻譯和語義分析 （6）將以下語句翻譯為四元式序7、 符號表 （1）符號表的重要性合理地組織符號表并選擇好的查表、填表方法是提高編譯程序工作效率的有效辦法。（2）符號表的基本組成、基本操作組成：一張符號表的每一項入口包含：名字欄和信息

18、欄 操作：查表、填表、訪表、更新、刪除（3）符號表的組織方式按照處理對象的特點，符號表的組織方式一般可分為直接方式和間接方式。也按標識符的種屬分別建立不同的符號表。7、 符號表 （1）符號表的重要性7、 符號表 （4）符號表的構造和處理方法符號表主要有三種構造和處理方式：線性表、二叉樹、雜湊（哈希）。（5）內(nèi)情向量的基本表項在編譯過程中，碰到數(shù)組的說明時，通常將數(shù)組的有關信息記錄在一個內(nèi)情向量表中，這些信息包括：維數(shù)、首地址、各維界差、各維上界、各維下屆、數(shù)組元素類型、地址不變量。（6）編程語言中常用的兩條作用域規(guī)則使用前說明和塊結(jié)構的最近嵌套作用域規(guī)則。7、 符號表 （4）符號表的構造和處理方法8、 代碼優(yōu)化 （1）基本概念優(yōu)化、基本塊、局部優(yōu)化（2）代碼優(yōu)化遵循的原則 等價原則、有效原則、合算原則（3）優(yōu)化分類根據(jù)編譯階段的不同劃分為：與機器無關的中間代碼優(yōu)化和依賴于機器的目標代碼優(yōu)化。根據(jù)優(yōu)化對象所涉及的程序范圍劃分為：局部優(yōu)化、循環(huán)優(yōu)化和全局優(yōu)化。 8、 代碼優(yōu)化 （1）基本概念8、 代碼優(yōu)化 （4）常見的優(yōu)化的幾種方法刪除公共子表達式、復寫