北京化工大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院計算機(jī)系

第2章

編譯簡介2.1

編譯器

2.2

編譯器的結(jié)構(gòu)

2.3

編譯器的實例

2.4

與編譯相關(guān)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

2.5

編譯器各階段的分組

2.6

編譯器的構(gòu)造工具

1/13/20231北京化工大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院計算機(jī)系2.1編譯簡介●程序設(shè)計語言程序設(shè)計語言低級語言：面向機(jī)器的語言機(jī)器語言匯編語言過程式語言Fortran,Pascal,C…函數(shù)式語言Lisp…邏輯式語言Prolog…對象式語言C++…高級語言CompilerSourceProgramTargetProgram1/13/20232北京化工大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院計算機(jī)系0011010010101010…0100101110110100目標(biāo)模塊0011010010101010……0100101110110100#include<iostream.h>intmain(void){inta;…;cin>>…;…;return0;}源程序TextEditor文本編輯器Linker鏈接器Compiler編譯Preprocessor預(yù)處理程序Translator翻譯程序系統(tǒng)庫●Buildinga

Program構(gòu)建程序1/13/20233北京化工大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院計算機(jī)系基礎(chǔ)程序Interpreters解釋程序Assemblers匯編程序Linkers連接程序Loaders裝入程序Preprocessors預(yù)處理程序●編譯相關(guān)程序IDE程序Editors編輯器Debuggers調(diào)試器Profilers描述器Projectmanagers項目管理器1/13/20234北京化工大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院計算機(jī)系目標(biāo)程序源程序編譯程序初始數(shù)據(jù)計算結(jié)果功能工作結(jié)果實現(xiàn)技術(shù)上編譯程序源程序的一個轉(zhuǎn)換系統(tǒng)源程序的目標(biāo)代碼把中間代碼轉(zhuǎn)換成目標(biāo)程序解釋程序源程序的一個執(zhí)行系統(tǒng)源程序的執(zhí)行結(jié)果執(zhí)行中間代碼源程序解釋程序初始數(shù)據(jù)計算結(jié)果●

編譯和解釋程序1/13/20235北京化工大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院計算機(jī)系翻譯外文資料編譯源程序分析閱讀原文識別單詞句子結(jié)構(gòu)句子釋義輸入并掃描源程序詞法分析語法分析語義分析綜合修辭加工寫出譯文代碼優(yōu)化目標(biāo)代碼生成2.2編譯器的結(jié)構(gòu)翻譯外文資料與編譯源程序進(jìn)行類比1/13/20236北京化工大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院計算機(jī)系詞法分析源程序目標(biāo)程序語法分析語義分析文字表、符號表處理錯誤處理中間代碼優(yōu)化中間代碼生成前端后端●

Thephaseofacompiler編譯程序的結(jié)構(gòu)●

Thephaseofacompiler編譯程序的結(jié)構(gòu)目標(biāo)代碼生成1/13/20237北京化工大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院計算機(jī)系詞法分析:Input:astreamofcharacters,Output:a,[,index,],=,4,+,2(Tokens)語法分析:Input:theformsoftokensOutput:aparsetreeorasyntaxtree例：a[index]=4+22.3編譯器的實例1/13/20238北京化工大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院計算機(jī)系expressionAssign-expressionexpression=expressionSubscript-expressionAdditive-expressiveexpression[expression]expressionexpressionIdentifieraIdentifierindexNumber4Number2+Assign-expressionSubscript-expressionAdditive-expressiveIdentifieraIdentifierindexNumber4Number2●分析樹parsetree●語法樹syntaxtree1/13/20239北京化工大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院計算機(jī)系●語義分析

Assign-expressionSubscript-expressionintegerAdditive-expressiveintegerIdentifieraArrayofintegerIdentifierindexintegerNumber4integerNumber2integer●源代碼優(yōu)化

Assign-expressionSubscript-expressionintegerIdentifieraArrayofintegerIdentifierindexinteger

Number6integer1/13/202310北京化工大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院計算機(jī)系●代碼生成●目標(biāo)代碼優(yōu)化

MOVR0,indexMULR0,2MOVR1,&aADDR1,R0MOV*R1,6MOVR0,indexSHLR0MOV&a[R0],6Input:intermediatecodeorIROutput:machinecode,codeforthetargetmachine1/13/202311北京化工大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院計算機(jī)系2.4與編譯相關(guān)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)●枚舉類型：記號(tokens)種類、語法單位等的命名;●結(jié)構(gòu)體：分析樹(parsertree)、語法樹(syntaxtree)的結(jié)點，符號表(symboltable)等;●樹型結(jié)構(gòu)：分析樹、語法樹、注釋樹等;●線性表、哈希表：符號表、常數(shù)表(literaltable);●文件：輸入、輸出、臨時文件(temporaryfiles)。1/13/202312北京化工大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院計算機(jī)系編譯程序的前端：與源語言有關(guān)，而與目標(biāo)機(jī)無關(guān)的編譯程序編譯程序的后端：與目標(biāo)機(jī)有關(guān)，而與源語言無關(guān)的編譯程序遍（趟）：是對源程序或源程序的中間結(jié)果從頭到尾掃描一遍，并作有關(guān)加工處理，生成新的中間結(jié)果或目標(biāo)程序。宿主機(jī)：運(yùn)行編譯程序的計算機(jī)稱為宿主機(jī)。目標(biāo)機(jī)：運(yùn)行編譯程序所產(chǎn)生的目標(biāo)代碼的計算機(jī)成為目標(biāo)機(jī)。2.5編譯器各階段的分組1/13/202313北京化工大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院計算機(jī)系要求：程序設(shè)計語言實現(xiàn)編譯程序的開發(fā)2.6編譯程序的構(gòu)造工具預(yù)處理法移植法自展法工具法理論法

開發(fā)編譯程序的途徑●編譯程序的構(gòu)造工具分析器生成器掃描器生成器語法制導(dǎo)翻譯引擎自動代碼生成器數(shù)據(jù)流引擎源語言目標(biāo)語言編譯方法●設(shè)計和實現(xiàn)編譯程序，必須精通Pascal編譯程序C編譯程序Fortran編譯程序●經(jīng)典的編譯程序1/13/202314北京化工大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院計算機(jī)系第2章

編譯簡介2.1

編譯器

2.2

編譯器的結(jié)構(gòu)

2.3

編譯器的實例

2.4

與編譯相關(guān)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

2.5