編譯原理課程論文

編譯原理課程論文一、引言編譯原理對計算機專業(yè)的學生的重要性與高等數學對理科學生的重要性幾乎可以相提并論。編譯原理課程是高校計算機類專業(yè)的重要基礎和骨干課程。本課程系統的講述編譯系統的結構、工程流程以及編譯程序各組成部分的設計原理和實現技術，通過本課程的學習，我們既掌握編譯理論和方法方面的基本知識，而且也獲得設計、實現、分析和移植編譯程序方面的初步能力。

本書內容包括語言及文法的基本知識、詞法分析、語法分析、語義分析及中間代碼生成、符號表組織、運行時的存儲組織與分配、代碼優(yōu)化及目標代碼生成等。本書將編譯的基本理論和具體的實現技術有機地結合起來，既準確清楚地闡述相關的概念和原理，又給出典型的實現程序；同時，對目前頗為流行且使用效果良好的分析器自動生成工具如LEX,LLama，YACC，OCCS等的功能和使用方法也作了相應的介紹。二、關鍵字：發(fā)展、作用及應用、學習方法三、編譯原理的發(fā)展1954年至1957年間，FORTRAN語言及其編譯器的開發(fā)?；?8個人年。幾乎與此同時，NoamChomsky開始研究語言文法(grammar，結構規(guī)則)的難易程度以及識別它們所需的算法來為語言分類。在60年代和70年代進行的分析問題(parsingproblem，用于限定上下文無關語言的識別的有效算法)的研究。有窮自動機(finiteautomata)和正規(guī)式(regularexpression)的研究與喬姆斯基的研究幾乎同時開始，引出了表示程序設計語言的單詞的符號方式。接著又深化了生成有效的目標代碼的方法，這就是最初的編譯器，實際上應稱作代碼改進技術(codeimprovementtechnique)。當分析問題變得好懂起來時，人們就在開發(fā)程序上花費了很大的功夫來研究這一部分的編譯器的自動構造。Lex與Yacc。在70年代后期和80年代早期，大量的項目都關注于編譯器其他部分的生成自動化，這其中就包括了代碼生成。這些嘗試并未取得多少成功。四、編譯原理的應用1.語言的結構化編輯器:Turbo-Edit、editplus和Ultraedit等2.語言程序的調試工具3.語言程序的測試工具4.高級語言之間的轉換工具5.交叉編譯程序從表面上看,編譯程序是將高級語言源程序翻譯成低級語言程序,但編譯程序構造的基本原理和技術也廣泛應用于一般軟件的設計和實現,其中的設計思想、算法、思維方式和技術都可能會對學生今后的職業(yè)發(fā)展產生比較大的影響。當今,程序設計已經基本上從傳統的過程式轉向對象式,并且正在從對象式轉向組件型。這其實是程序設計范型的變遷,是在計算機技術背景下認識世界的觀點的變化:過程式將完成事務看成是一系列的步驟,而對象式卻將世界看成是由一系列對象組成的,這些對象之間交互合作完成特定的事務。從過程式到對象式,有著質的變化,而非一般的修改和完善,由此帶來了語言(算法描述工具)的變化。編程語言影響思維,面向對象的思維方法又促進了編程語言的發(fā)展。傳統的編譯程序構造主要存在如下一些問題:(1)傳統編譯程序試圖通過將編譯程序根據功能模塊分解,而使整個編譯程序的復雜性降低。這種方法雖然在一定程度上簡化了編譯過程。但為了處理大型、復雜且多變的編譯程序,僅僅將它按照功能分解成詞法分析、語法分析、語義處理和代碼生成幾個階段是遠遠不夠的。(2)傳統的編譯程序構造中,編譯的每個階段依然是大型、復雜的,且每個階段內部依然存在復雜的聯系,這對編譯程序的可維護性沒有實際上的改變,反而造成維護困難。(3)雖然傳統的編譯程序構造有著豐富的理論基礎,也有一些工具諸如Lex、Yacc等,但對一個具體的編譯程序的構造仍然要從最基本的描述開始。傳統的編譯程序構造的功能分解方法缺乏支持復用的良好機制?？傊?過程式程序設計范式存在的問題在編譯程序設計中廣泛存在。而用對象式程序設計語言來描述編譯程序,則對象式程序設計范式帶來的好處基本上都能夠得到。具體主要表現在:(1)編譯程序效率高。由于面向對象的編譯程序構造采用的是語法樹構造法,可以得到上下文相關信息,并根據上下文進行語法樹的優(yōu)化,所以生成的代碼效率高。(2)復用方便。由于語法類和具體的語法結構一一對應,所以在復用語法結構時,可以直接得到能被復用的語法類,不需要經過查找過程。

(3)修改方便。由于面向對象方法中的封裝和多態(tài)等技術的實現,語義處理方法中所用到的數據都是局部數據,因此要做語義修改時,只要繼承相應的語法類,并且重載相應的語義處理方法即可,需修改的內容較之傳統方法要少。(4)有利于構造編譯程序類庫,使得編譯程序的構造能夠大量復用已有的類,這是更高層次上的復用。五、編譯原理的作用編譯原理課程幫助我們了解高級語言程序轉換成機器指令程序的過程?？梢詭椭覀兏羁痰乩斫飧呒壵Z言程序運行的內部機制。編譯原理課程各個部分之間的獨立性很強，包括詞法分析、語法分析、存儲的組織與分配、中間語言、語法制導翻譯、代碼生成與優(yōu)化這幾大部分。詞法分析和語法分析是其中的重點，語言分析也是難點，需要掌握比較復雜的算法邏輯；其他部分相對來說知識性更強一些。各部分之間的方法也互相獨立，在學習時，便于逐個擊破無論是工作上還是業(yè)余中如果想編一點稍微有一些智能的程序，必然要用到。目前大家都在用的正則表達式是用編譯原理做的，那只是一個很小的應用例子。大一點的應用可以做到一定的技術先進性。比如可以用語法分析來分析出一段用戶上傳是否含有代碼，從而讓你的網站更健壯。分析和分解用戶輸入的SQL語句，理解是否有害和是否有SQL注入。在業(yè)務軟件中結算方面允許用戶輸入條件表達式和四則運算，允許用戶自定義結算公式或條件，使軟件上一個檔次。六、怎樣學好編譯原理(1)盡可能地掌握編譯原理的思想，要站得高一點，盡可能理解算法的思想，而不是背固定的算法。應該盡力理解為什么要這樣做，逐漸在頭腦中建立起編譯器的整體概念，而不是零零散散的一些算法。(2)很多題目的解法比較固定，要熟練掌握相應的具體方法。(3)多做習題,對于編譯這樣的學科，題目的規(guī)模很大，步驟繁多，而且前面的步驟一旦出錯，后面都錯。(4)要扎扎實實地牢記重要算法，配合大量的習題進行練習，達到拿到題目就可以動手做的地步。(5)一邊學習，一邊總結，關鍵是找差異：同一問題可以用多種方法來求解，不同方法適用于不同的文法，對文法的限制和要求，相應的表格的構造、使用等，各個方面的差異都要關注。(6)親自動手實現書上的一些算法,完成實驗指導書上給出的一個簡單的編譯程序，或者編譯程序的一部分，這樣能更靈活地掌握編譯程序構造的精髓。七、參考文獻