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編譯程序具有語法分析

發布時間:2022-12-13 20:06:57

編譯程序包括哪幾個主要組成部分

編譯過程分為分析和綜合兩個部分,並進一步劃分為詞法分析、語法分析、語義分析、代碼優化、存儲分配和代碼生成等六個相繼的邏輯步驟。這六個步驟只表示編譯程序各部分之間的邏輯聯系,而不是時間關系。

編譯過程既可以按照這六個邏輯步驟順序地執行,也可以按照平行互鎖方式去執行。在確定編譯程序的具體結構時,常常分若干遍實現。對於源程序或中間語言程序,從頭到尾掃視一次並實現所規定的工作稱作一遍。每一遍可以完成一個或相連幾個邏輯步驟的工作。

(1)編譯程序具有語法分析擴展閱讀:

對於c編譯程序來說,其語言的特點如下:

1、c語言是一種結構化語言。它層次清晰,便於按模塊化方式組織程序,易於調試和維護,而且表現能力和處理能力極強。

2、c語言具有豐富的運算符和數據類型,便於實現各類復雜的數據結構。它還可以直接訪問內存的物理地址,進行位(bit)一級的操作。

3、由於c語言實現了對硬體的編程操作,因此集高級語言和低級語言的功能於一體。它既可用於系統軟體的開發,也適合於應用軟體的開發。

4、此外,c語言還具有效率高、可移植性強等特點。因此它廣泛地移植到了各類各型計算機上,從而形成了多種版本。

Ⅱ 編譯程序前三階段完成工作

編譯程序前三階段完成工作詞法分析、語法分析、語義分析和中間代碼生成。

編譯程序是把用高級程序設計語言或計算機匯編語言書寫的源程序,翻譯成等價的機器語言格式目標程序的翻譯程序,屬於採用生成性實現途徑實現的翻譯程序。編譯程序以高級程序設計語言書寫的源程序作為輸入,而以匯編語言或機器語言表示的目標程序作為輸出。

主要功能:

①語法檢查:檢查源程序是否合乎語法。如果不符合語法,編譯程序要指出語法錯誤的部位、性質和有關信息。編譯程序應使用戶一次上機,能夠盡可能多地查出錯誤。

②調試措施:檢查源程序是否合乎設計者的意圖。為此,要求編譯程序在編譯出的目標程序中安置一些輸出指令,以便在目標程序運行時能輸出程序動態執行情況的信息,如變數值的更改、程序執行時所經歷的線路等。這些信息有助於用戶核實和驗證源程序是否表達了演算法要求。

③修改手段:為用戶提供簡便的修改源程序的手段。編譯程序通常要提供批量修改手段(用於修改數量較大或臨時不易修改的錯誤)和現場修改手段(用於運行時修改數量較少、臨時易改的錯誤)。

Ⅲ 一個典型的編譯程序通常由哪些部分組成各部分的主要功能是什麼

通常由七個部分組成。分別是:詞法分析、語法分析、語義分析和中間代碼生成、優化、目標代碼生成以及表格和表格管理、出錯處理。
各自功能是:
1.詞法分析:輸入源程序,對構成源程序的字元串進行掃描和分解,識別出一個個單詞(也稱單詞符號,或簡稱符號)。在詞法分析階段工作所依循的是語言的詞法規則;描述詞法規則的有效工具是正規式和有限自動機。
2.語法分析:在詞法分析的基礎上,根據語言的語法規則,把單詞符號串組成各類語法單位。具體的說,語法分析是在單詞流的基礎上建立一個層次結構——建立語法樹。
3.語義分析和中間代碼生成:語義分析利用語法分析階段確定的層次結構來識別表達式和語句中的操作信息及類型信息;中間代碼生成階段將產生的源程序的一個顯式中間表示,這種中間表示可以看成是某種抽象程序,通常是與平台無關的,(可用三地址碼和四元式表示)。
4.優化:試圖改進中間代碼,以產生執行速度較快的機器代碼。
5.目標代碼生成:生成可重定位的機器代碼或匯編代碼。
6.表格和表格管理:編譯程序在工作過程中需要保持一系列的表格,以登記源程序的各類信息和編譯各階段的進展情況。
7.出錯處理:編譯程序對源程序中的錯誤進行處理,應最大限度地發現源程序中的各種錯誤,准確地指出錯誤的性質和發生錯誤的地點,並且將錯誤所造成的影響限制在盡可能小的范圍內,使得源程序的其餘部分能繼續被編譯下去,以便進一步發現其他可能的錯誤。通常編譯過程中每個階段都可能檢測出錯誤,其中,絕大多數數錯誤可以在編譯的前三階段檢測出來。且源程序中的錯誤通常分為語法錯誤和語義錯誤兩大類。出錯處理就是為了處理以上的錯誤情況。

Ⅳ 編譯程序的綜合部分

綜合階段必須根據符號表和中間語言程序產生出目標程序,其主要工作包括代碼優化、存儲分配和代碼生成。代碼優化是通過重排和改變程序中的某些操作,以產生更加有效的目標程序。存儲分配的任務是為程序和數據分配運行時的存儲單元。代碼生成的主要任務是產生與中間語言程序符等價的目標程序,順序加工中間語言程序,並利用符號表和常數表中的信息生成一系列的匯編語言或機器語言指令。 編譯過程分為分析和綜合兩個部分,並進一步劃分為詞法分析、語法分析、語義分析、代碼優化、存儲分配和代碼生成等六個相繼的邏輯步驟。這六個步驟只表示編譯程序各部分之間的邏輯聯系,而不是時間關系。編譯過程既可以按照這六個邏輯步驟順序地執行,也可以按照平行互鎖方式去執行。在確定編譯程序的具體結構時,常常分若干遍實現。對於源程序或中間語言程序,從頭到尾掃視一次並實現所規定的工作稱作一遍。每一遍可以完成一個或相連幾個邏輯步驟的工作。例如,可以把詞法分析作為第一遍;語法分析和語義分析作為第二遍;代碼優化和存儲分配作為第三遍;代碼生成作為第四遍。反之,為了適應較小的存儲空間或提高目標程序質量,也可以把一個邏輯步驟的工作分為幾遍去執行。例如,代碼優化可劃分為代碼優化准備工作和實際代碼優化兩遍進行。
一個編譯程序是否分遍,以及如何分遍,根據具體情況而定。其判別標准可以是存儲容量的大小、源語言的繁簡、解題范圍的寬窄,以及設計、編制人員的多少等。分遍的好處是各遍功能獨立單純、相互聯系簡單、邏輯結構清晰、優化准備工作充分。缺點是各遍之中不可避免地要有些重復的部分,而且遍和遍之間要有交接工作,因之增加了編譯程序的長度和編譯時間。
一遍編譯程序是一種極端情況,整個編譯程序同時駐留在內存,彼此之間採用調用轉接方式連接在一起(圖2)。當語法分析程序需要新符號時,它就調用詞法分析程序;當它識別出某一語法結構時,它就調用語義分析程序。語義分析程序對識別出的結構進行語義檢查,並調用「存儲分配」和「代碼生成」程序生成相應的目標語言指令。
隨著程序設計語言在形式化、結構化、直觀化和智能化等方面的發展,作為實現相應語言功能的編譯程序,也正向自動程序設計的目標發展,以便提供理想的程序設計工具。
參考書目
陳火旺、錢家驊、孫永強編:《編譯原理》,國防工業出版社,北京,1980。
A.V.Aho, Principles of Compiler Design,Addison Wes-ley, Reading, Massachusetts, 1977. 20世紀80年代以後,程序設計語言在形式化、結構化、直觀化和智能化等方面有了長足的進步和發展,主要表現在兩個方面:①隨著程序設計理論和方法的發展,相繼推出了一系列新型程序設計語言,如結構化程序設計語言、並發程序設計語言、分布式程序設計語言、函數式程序設計語言、智能化程序設計語言、面向對象程序設計語言等;②基於語法、語義和語用方面的研究成果,從不同的角度和層次上深刻地揭示了程序設計語言的內在規律和外在表現形式。與此相應地,作為實現程序設計語言重要手段之一的編譯程序,在體系結構、設計思想、實現技術和處理內容等方面均有不同程度的發展、變化和擴充。另外,編譯程序已作為實現編程的重要軟體工具,被納入到軟體支援環境的基本層軟體工具之中。因此,規劃編譯程序實現方案時,應從所處的具體軟體支援環境出發,既要遵循整個環境的全局性要求和規定,又要精心考慮與其他諸層軟體 工具之間的相互支援、配合和銜接關系。

Ⅳ 編譯程序有哪些主要構成成分它們各自的主要功能是什麼

編譯過程分為分析和綜合兩個部分,並進一步劃分為詞法分析、語法分析、語義分析、代碼優化、存儲分配和代碼生成等六個相繼的邏輯步驟。這六個步驟只表示編譯程序各部分之間的邏輯聯系,而不是時間關系。

編譯過程既可以按照這六個邏輯步驟順序地執行,也可以按照平行互鎖方式去執行。在確定編譯程序的具體結構時,常常分若干遍實現。對於源程序或中間語言程序,從頭到尾掃視一次並實現所規定的工作稱作一遍。每一遍可以完成一個或相連幾個邏輯步驟的工作。

例如,可以把詞法分析作為第一遍;語法分析和語義分析作為第二遍;代碼優化和存儲分配作為第三遍;代碼生成作為第四遍。

反之,為了適應較小的存儲空間或提高目標程序質量,也可以把一個邏輯步驟的工作分為幾遍去執行。例如,代碼優化可劃分為代碼優化准備工作和實際代碼優化兩遍進行。

(5)編譯程序具有語法分析擴展閱讀

從左至右逐個字元地對源程序進行掃描,產生一個個的單詞符號,把作為字元串的源程序改造成為單詞符號串的中間程序。執行詞法分析的程序稱為詞法分析程序或掃描器。

源程序中的單詞符號經掃描器分析,一般產生二元式:單詞種別;單詞自身的值。單詞種別通常用整數編碼,如果一個種別只含一個單詞符號,那麼對這個單詞符號,種別編碼就完全代表它自身的值了。若一個種別含有許多個單詞符號,那麼,對於它的每個單詞符號,除了給出種別編碼以外,還應給出自身的值。

詞法分析器一般來說有兩種方法構造:手工構造和自動生成。手工構造可使用狀態圖進行工作,自動生成使用確定的有限自動機來實現。

編譯程序的語法分析器以單詞符號作為輸入,分析單詞符號串是否形成符合語法規則的語法單位,如表達式、賦值、循環等,最後看是否構成一個符合要求的程序,按該語言使用的語法規則分析檢查每條語句是否有正確的邏輯結構,程序是最終的一個語法單位。編譯程序的語法規則可用上下文無關文法來刻畫。

Ⅵ 編譯器筆記13-語法分析-LR分析法概述

可以用LR分析法分析的文法可以稱為LR分析法。LR文法( Knuth ,1963)是最大的、可以構造出相應移入- 歸約語法分析器的文法類。

LR(k)分析,需要向前查看k個輸入符號的LR分析,k=0 和 k=1 這兩種情況具有實踐意義,當省略(k)時,表示k=1。而在LR(k)這樣的名稱中,k代表的是分析時所需前瞻符號(lookahead symbol)的數量,也就是除了當前處理到的輸入符號之外,還得再向右引用幾個符號之意;省略 (k)時即視為LR(1),而非LR(0)。

作為對比這里列出LL(1)文法的含義:

問:自底向上分析的關鍵問題是什麼?
答:如何正確地識別句柄,句柄是逐步形成的,用「狀態」表示句柄識別的進展程度。例如在 自底向上分析概述 中所提及到句柄識別錯誤的例子,通過狀態跟下一個輸入符號就可以判斷出應該做出哪一個動作,而狀態相當於一種記憶功能記錄當前句柄識別到什麼程度。

與移入分析器不同的是LR分析器多了一個與符號棧平行的狀態棧。

之後的分析過程與上圖類似,直至到如下狀態,分析成功。可見分析時進行什麼動作是由棧狀態棧棧頂的狀態和下一個輸入符號決定。

輸入:串w和LR語法分析表,該表描述了文法G的ACTION函數和GOTO函數。
輸出:如果w在L(G)中,則輸出w的自底向上語法分析過程中的歸約步驟;否則給出一個錯誤指示。
方法:初始時,語法分析器棧中的內容為初始狀態s0 ,輸入緩沖區中的內容為w$。然後,語法分析器執行下面的程序:

先了解LR(0)項目和增廣文法這兩個概念

右部某位置標有圓點的產生式稱為相應文法的一個LR(0)項目(簡稱為項目):A → α1·α2

文法開始符號S表示的是語言中的最大成分。如下圖當b出現時可以將它移入到分析棧中。b移進棧後我們期待歸約出B。當歸約出B時我們還期待再歸約一個B。

如果G是一個以S為開始符號的文法,則G的增廣文法G'就是在G中加上新開始符號S'和產生式S'→S而得到的文法

引入這個新的開始產生式的目的是使得文法開始符號僅出現在一個產生式的左邊,從而使得分析器只有一個接受狀態。

項目可以分為以下幾類:

上圖中S'對應的第一個項目稱為初始項目,而S'對應的最後一個項目稱之為接收項目在此狀態下文法的開始符號已經被歸約出來,因此可以接收了故稱為接收項目。紅色方框中的項目則被稱為歸約項目。

項目集閉包(Closure of Item Sets)

可以把等價的項目組成一個項目集(I),稱為項目集閉包,每個項目集閉包對應著自動機的一個狀態。

先了解CLOSURE和GOTO這兩個函數

項目集I的閉包的數學定義:

返回項目集I對應於文法符號X的後繼項目集閉包

規范LR(0)項集族(Canonical LR(0) Collection)

說明: 該自動機的初始狀態就是文法的初始項目的項目集閉包,其終止狀態集合只有一個狀態就是文法的接收項目的項目集閉包。

如果LR(0)分析表中沒有語法分析動作沖突,那麼給定的文法就稱為LR(0)。不是所有CFG都能用LR(0)方法進行分析,也就是說,CFG不總是LR(0)文法。

為了解決移進/歸約沖突和歸約/歸約沖突需要使用到 SLR分析法 和 LR(1)分析法 。

問: 為什麼沒有移進/移進沖突?
答: 首先只有在移進狀態和待約狀態下的項目才會有使用到移進操作。在0狀態時所有項目都是移進狀態根據LL文法顯然不會產生移進/移進操作,因為每個產生式左部的SELECT集是沒有交集的。而在其他具有待約狀態項目的狀態中,所有集合都是等價的。假若在某狀態下輸入終結符y時發生移進/移進沖突,即存在兩個這樣的項目A0→α0·yβ0,A1→α1·yβ1,但顯然這兩個項目是不等價的顯然與同一狀態下所有項目等價相矛盾,因此這種移進/移進沖突是不存在的。假若在某狀態下輸入非終結符X時發生移進/移進沖突,即存在兩個這樣的項目A0→α0·Xβ0,A1→α1·Xβ1,而A0與A1在同一狀態下是等價的則兩項目要麼是A0→α0·Xβ0與X→.Xβ1(原項目A1變為X,α1變為ε)要麼是A1→α1·Xβ1與X→.Xβ0(原項目A0變為X,α0變為ε)。顯然X→Xβ0|Xβ1(左遞歸)是不符合LL文法的因此這種情況也是不可能出現。

綜上移進/移進沖突在LR分析下是不存在的。

Ⅶ 編譯程序的工作過程

編譯程序必須分析源程序,然後綜合成目標程序。首先,檢查源程序的正確性,並把它分解成若干基本成分;其次,再根據這些基本成分建立相應等價的目標程序部分。為了完成這些工作,編譯程序要在分析階段建立一些表格,改造源程序為中間語言形式,以便在分析和綜合時易於引用和加工(圖1)。
數據結構分析和綜合時所用的主要數據結構,包括符號表、常數表和中間語言程序。符號表由源程序中所用的標識符連同它們的屬性組成,其中屬性包括種類(如變數、數組、結構、函數、過程等)、類型(如整型、實型、字元串、復型、標號等),以及目標程序所需的其他信息。常數表由源程序中用的常數組成,其中包括常數的機內表示,以及分配給它們的目標程序地址。中間語言程序是將源程序翻譯為目標程序前引入的一種中間形式的程序,其表示形式的選擇取決於編譯程序以後如何使用和加工它。常用的中間語言形式有波蘭表示、三元組、四元組以及間接三元組等。
分析部分源程序的分析是經過詞法分析、語法分析和語義分析三個步驟實現的。詞法分析由詞法分析程序(又稱為掃描程序)完成,其任務是識別單詞(即標識符、常數、保留字,以及各種運算符、標點符號等)、造符號表和常數表,以及將源程序換碼為編譯程序易於分析和加工的內部形式。語法分析程序是編譯程序的核心部分,其主要任務是根據語言的語法規則,檢查源程序是否合乎語法。如不合乎語法,則輸出語法出錯信息;如合乎語法,則分解源程序的語法結構,構造中間語言形式的內部程序。語法分析的目的是掌握單詞是怎樣組成語句的,以及語句又是如何組成程序的。語義分析程序是進一步檢查合法程序結構的語義正確性,其目的是保證標識符和常數的正確使用,把必要的信息收集和保存到符號表或中間語言程序中,並進行相應的語義處理。

Ⅷ 一個編譯程序有幾部分構成

作為一個功能完整、且強大的編譯器,一般來說包括如下幾個部分:詞法分析、語法分析、語義分析(因為語法上正確的,但是語義不一定正確。例如:老虎吃人、人吃老虎,語法是正確的,都是主謂賓格式,且詞性相同,但是從語義分析上講就是錯誤的)、中間代碼生成、直到生成可執行程序。

Ⅸ 關於編譯程序說法正確的是什麼

編譯程序完成高級語言程序到低級語言程序的等價翻譯。
「編譯程序也叫編譯系統,是把用高級語言編寫的面向過程的源程序翻譯成目標程序的語言處理程序。編譯程序把一個源程序翻譯成目標程序的工作過程分為五個階段:詞法分析;語法分析;中間代碼生成;代碼優化;目標代碼生成。

其主要是進行詞法分析和語法分析,又稱為源程序分析,分析過程中發現有語法錯誤,給出提示信息,然後再通過連接程序將編譯後的目標文件連接成可執行的應用程序。」

Ⅹ 編譯程序有哪些主要構成成分

一個典型的編譯程序通常包含8個組成部分,它們是詞法分析程序、語法分析程序、語義分析程序、中間代碼生成程序、中間代碼優化程序、目標代碼生成程序、表格管理程序和錯誤處理程序。
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