⑴ 編譯原理四——代碼優化
1、基本塊的劃分方法:
3、DAG圖實現基本塊的優化
1、程序流圖與循環
控制流程圖就是有唯一首節點的有向圖,用三元組G=(N,E,n 0 )表示(節點集,邊集,首節點)節點集就是基本塊集,有向邊表示如下:基本塊i出口語句不是轉向語句或停語句,i與緊隨其後的基本塊j有有向邊。或者i出口轉向j入口語句。
2、循環:程序流圖里的一個節點序列強連通,任意兩個節點都有至少一條通路,它們中有且只有一個入口節點。(從序列外某節點有一條有向邊引導它,或他是程序流圖的首節點。
3、找循環:
必經節點集:從流圖首節點出發,到n的任意通路都要經過m,m是n的必經節點,記為mDOMn;流圖中結點n的所有必經節點的集合稱為節點n的必經結點集,極為D(n)。
DOM的性質:自反性:流圖中任意節點a,都有aDOMa。傳遞性:aDOMb,bDOMc則aDOMc。反對稱性:aDOMb,bDOMa,a=b。DOM是一個偏序關系,任何節點n的必經節點集是一個有序集。
必經節點的求法:一定包括自己好吧。。。。。。必經節點集就是前驅節點必經節點集的交集加自己沒准。
找回邊:假設a b是流圖中的一條有向邊,如果bDOMa,則a b是流圖中的一條回邊。已知有向邊n d是一條回邊,則由它組成的循環就是由結點d、結點n以及有通路到達n但該通路不經過d的所有結點組成的。
4、可規約流圖:當且僅當一個流圖除去回邊後,其餘邊構成一個無環路流圖。性質:1. 圖中任何直觀環路都是循環。2. 找到所有回邊可以對應找出所有循環。3. 循環或嵌套或不相交(可能有公共入口節點),goto語句不可跳入循環。
5、循環優化
⑵ 一些關於編譯原理的題目(選擇,判斷)
2年前還會做,現在都忘了
⑶ 把編譯程序設計原理(第二版)高等教育出版社的課後答案給我發一份 可以嗎
目錄
第1章編譯器概述
1.1為什麼要學習編譯技術
1.2編譯器和解釋器
1.3編譯器的功能分解和組織結構
1.4編譯器的夥伴
1.5編譯器的復雜性
1.6編譯器的設計與實現
1.7編譯器的測試與維護
第2章一個微型編譯器
2.1基礎知識
2.2ToyL語言
2.3ToyL語言詞法分析器
2.4ToyL語言語法分析器
2.5ToyL語言解釋器
2.6ToyL語言編譯器
第3章有窮自動機與詞法分析
3.1詞法分析基礎
3.1.1詞法分析器的功能
3.1.2單詞識別
3.1.3詞法分析的復雜性
3.1.4字元串
3.1.5保留字處理
3.1.6空格符、回車符、換行符
3.1.7括弧類配對預檢
3.1.8詞法錯誤修正
3.1.9詞法分析獨立化的意義
3.2有窮自動機
3.2.1確定有窮自動機的定義
3.2.2確定有窮自動機的實現
3.2.3非確定有窮自動機
3.2.4NFA到DFA的轉換
3.2.5確定有窮自動機的極小化
3.2.6自動機狀態轉換表的實現
3.3正則表達式
3.3.1正則符號串集
3.3.2正則表達式的定義
3.3.3正則表達式的局限性
3.3.4正則定義
3.3.5正則表達式到有窮自動機的轉換
3.4詞法分析器的構造
3.4.1用DFA人工構造詞法分析器
3.4.2詞法分析器的生成器Lex
練習
第4章文法與語法分析
4.1語法分析
4.1.1語法分析器的輸入
4.1.2語法分析的任務
4.1.3語法分析方法分類
4.2文法和文法分析
4.2.1上下文無關文法和語言
4.2.2最左推導和最右推導
4.2.3語法分析樹與二義性
4.2.4文法分析演算法
4.2.5自頂向下方法概述
4.2.6自底向上方法概述
4.3遞歸下降法——自頂向下分析
4.3.1遞歸下降法原理
4.3.2消除公共前綴
4.3.3代入
4.3.4消除左遞歸
4.4LL分析方法——自頂向下分析
4.4.1LL(1)文法
4.4.2LL(1)分析表
4.4.3LL(1)分析的驅動器
4.4.4LL(1)中的If-Then-Else問題
4.4.5LL(1)分析器的自動生成器LLGen
4.4.6LL(1)分析法與遞歸下降法的比較
4.4.7正則文法
4.5LR方法——自底向上分析
4.5.1句柄
4.5.2活前綴
4.5.3歸約活前綴識別器——LR(0)自動機
4.5.4LR(0)文法及其分析演算法
4.5.5SLR(1)文法及其分析演算法
4.5.6LR(1)文法
4.5.7LALR(1)文法
4.5.8二義性文法的處理
4.5.9另一種Shift-Rece分析技術:簡單優先法
4.5.10LL(1)和LALR(1)方法比較
4.6LR分析器的生成器
4.6.1LALR分析器的生成器YACC
4.6.2LALR分析器的生成器LALRGen
4.7語法錯誤處理
4.7.1錯誤恢復和修復
4.7.2遞歸下降分析的錯誤恢復
4.7.3LL分析的錯誤恢復
4.7.4LR分析的錯誤恢復
練習
第5章語義分析
5.1語義分析基礎
5.1.1語義分析內容
5.1.2標識符信息的內部表示
5.1.3類型信息的內部表示
5.1.4運行時值的表示
5.2符號表
5.2.1符號表查找技術
5.2.2符號表的局部化
5.2.3二叉式局部符號表
5.2.4散列式全局符號表
5.2.5嵌套式全局符號表
5.2.6符號表界面函數
5.3類型分析
5.3.1類型的等價性和相容性
5.3.2類型分析的總控演算法
5.3.3類型名分析
5.3.4枚舉類型分析
5.3.5數組類型分析
5.3.6記錄類型分析
5.3.7聯合類型分析
5.3.8指針類型分析
5.3.9遞歸類型分析
5.4聲明的語義分析
5.4.1聲明的語法結構
5.4.2標號聲明部分的語義分析
5.4.3常量聲明部分的語義分析
5.4.4類型聲明部分的語義分析
5.4.5變數聲明部分的語義分析
5.4.6過程、函數聲明的語義分析
5.5執行體的語義分析
5.5.1執行體的語義分析
5.5.2帶標號語句和轉向語句的語義分析
5.5.3賦值語句的語義分析
5.5.4條件語句的語義分析
5.5.5while循環語句的語義分析
5.5.6for循環語句的語義分析
5.5.7過程調用語句的語義分析
5.5.8表達式的語義分析
5.5.9變數的語義分析
練習
第6章運行時的存儲環境
6.1運行時的存儲空間結構與分配
6.1.1運行時的存儲空間基本結構
6.1.2靜態區的存儲分配
6.1.3棧區的存儲分配
6.1.4堆區的存儲分配
6.1.5堆區空間管理
6.2過程活動記錄與棧區組織結構
6.2.1過程活動記錄
6.2.2活動記錄的填寫
6.2.3棧區組織結構——AR鏈
6.3運行時的變數訪問環境
6.3.1可訪問活動記錄
6.3.2局部Display表方法
6.3.3靜態鏈方法
6.3.4全局Display表方法和寄存器方法
6.3.5無嵌套時的AR及訪問環境
6.4分程序和動態數組空間
6.4.1無動態數組時的分程序空間
6.4.2動態數組空間
練習
第7章面向語法的語義描述
7.1動作文法
7.1.1動作文法定義
7.1.2動作文法的遞歸實現
7.1.3動作文法的LL實現
7.1.4動作文法的LR實現
7.2動作文法應用
7.2.1用動作文法描述表達式計算
7.2.2用動作文法描述表達式抽象樹的構造
7.2.3用動作文法描述語句抽象樹的構造
7.3抽象動作文法及其應用
7.3.1抽象變數
7.3.2抽象動作文法
7.3.3棧式LL動作文法驅動器
7.3.4抽象動作文法到棧式LL動作文法的轉換
7.3.5棧式LR動作文法驅動器
7.3.6抽象動作文法到棧式LR動作文法的轉換
7.4屬性文法
7.4.1屬性文法定義
7.4.2屬性語法樹和屬性依賴圖
7.4.3計算順序
7.4.4屬性值的計算方法
7.4.5拷貝型屬性文法
7.5屬性文法在編譯器設計中的應用
7.5.1類型樹的屬性文法描述
7.5.2表達式中間代碼的屬性文法描述
7.5.3變數中間代碼的屬性文法描述
7.5.4語句中間代碼的屬性文法描述
7.5.5正則表達式到自動機轉換的屬性文法描述
7.6S-屬性文法及其屬性計算
7.6.1S-屬性文法
7.6.2S-屬性文法的遞歸實現
7.6.3S-屬性文法的LR實現
7.7L-屬性文法及其屬性計算
7.7.1L-屬性文法
7.7.2L-屬性文法的遞歸實現
7.7.3L-屬性文法的LR(1)實現
7.8語義分析器的自動生成系統
7.8.1YACC
7.8.2LALRGen
7.8.3Accent系統
練習
第8章中間代碼生成
8.1中間代碼
8.1.1中間代碼的種類
8.1.2後綴式中間代碼
8.1.3三地址中間代碼
8.1.4抽象語法樹和無環有向圖
8.1.5多元式中間代碼
8.1.6中間代碼分量ARG結構
8.2表達式的中間代碼生成
8.2.1表達式的語義信息
8.2.2表達式的中間代碼
8.2.3變數的中間代碼
8.2.4表達式的中間代碼生成
8.2.5變數的中間代碼生成
8.2.6布爾表達式的短路中間代碼
8.3原子語句的中間代碼生成
8.3.1輸入/輸出語句的中間代碼生成
8.3.2goto語句和標號定位語句的中間代碼生成
8.3.3return語句的中間代碼生成
8.3.4賦值語句的中間代碼生成
8.3.5函數(過程)調用的中間代碼生成
8.4結構語句的中間代碼生成
8.4.1條件語句的中間代碼生成
8.4.2while語句的中間代碼生成
8.4.3repeat語句的中間代碼生成
8.4.4for語句的中間代碼生成
8.4.5case語句的中間代碼生成
8.4.6函數聲明的中間代碼生成
練習
第9章中間代碼優化
9.1引言
9.1.1優化的目標和要求
9.1.2優化的必要性
9.1.3優化的內容
9.1.4局部優化和全局優化
9.1.5基本塊和程序流圖
9.2常表達式優化
9.2.1常表達式的局部優化
9.2.2基於常量定值分析的常表達式全局優化
9.2.3常量定值分析
9.3公共表達式優化
9.3.1基於相似性的公共表達式局部優化
9.3.2基於值編碼的公共表達式局部優化
9.3.3基於活躍代碼分析的公共表達式全局優化
9.3.4活躍運算代碼分析
9.4程序流圖循環
9.4.1循環的基本概念
9.4.2支撐結點
9.4.3自然循環
9.4.4可歸約程序流圖
9.4.5基於文本的循環及其處理
9.5循環不變代碼外提
9.5.1代碼外提的基本概念
9.5.2循環不變代碼的判定
9.5.3循環不變代碼外提的條件
9.5.4基於文本循環和定值表的不變代碼外提
9.5.5一種簡單的外提優化方案
9.5.6別名分析
9.5.7過程與函數的副作用分析
9.6循環內歸納表達式的優化
9.6.1歸納變數
9.6.2歸納變數計算的優化演算法原理
練習
第10章目標代碼生成
10.1目標代碼
10.1.1虛擬機代碼
10.1.2目標機代碼
10.1.3窺孔優化
10.2臨時變數
10.2.1臨時變數的特點
10.2.2臨時變數的存儲空間
10.2.3臨時變數的存儲分配
10.2.4變數狀態描述
10.3寄存器
10.3.1寄存器分類及其使用准則
10.3.2寄存器分配單位
10.3.3寄存器狀態描述
10.3.4寄存器分配演算法
10.4基於三地址中間代碼的目標代碼生成
10.4.1目標地址生成
10.4.2間接目標地址的轉換
10.4.3表達式中間代碼的目標代碼生成
10.4.4賦值中間代碼的目標代碼生成
10.4.5其他寄存器分配法
10.4.6標號和goto語句中間代碼的目標代碼生成
10.4.7return中間代碼的目標代碼生成
10.4.8變數中間代碼的目標代碼生成
10.4.9函數調用中間代碼的目標代碼生成
10.5基於AST的代碼生成
10.5.1三地址中間代碼到AST的轉換
10.5.2標記需用寄存器個數
10.5.3從帶寄存器個數標記的AST生成代碼
10.6基於DAG的代碼生成
10.6.1從AST到DAG的轉換
10.6.2DAG排序和虛寄存器
10.6.3從帶序號和虛寄存器標記的DAG生成代碼
10.7代碼生成器的自動生成
10.7.1代碼生成器的自動化
10.7.2基於指令模板匹配的代碼生成技術
10.7.3基於語法分析的代碼生成技術
練習
第11章對象式語言的實現
11.1引言
11.2SOOL語法
11.2.1程序
11.2.2分程序
11.2.3類聲明
11.2.4類型
11.2.5變數聲明
11.2.6函數聲明和方法聲明
11.2.7語句
11.2.8變數
11.2.9表達式
11.2.10程序示例
11.3SOOL語義
11.3.1聲明的作用域
11.3.2Class聲明的語義
11.3.3語句的語義
11.4SOOL語義分析
11.4.1標識符的符號表項
11.4.2符號表結構
11.4.3符號表的局部化
11.5SOOL目標代碼
11.5.1對象空間
11.5.2當前對象——self
11.5.3活動記錄
11.5.4成員變數的目標地址
11.5.5表達式的目標代碼
11.5.6Offset原理
11.5.7類的多態性
11.5.8目標代碼區
11.5.9方法的動態綁定
11.5.10快速動態綁定目標代碼
主要參考文獻
⑷ 編譯原理優化遵循哪些原則
真好奇的話,可以去翻翻《編譯原理》。不然,咱們只需要知道:1、優化有執行速度優化和空間優化兩種;2、優化級別越高,對代碼編寫質量的要求越高。如恰當地應用遞歸,使用volatile關鍵字等等,所以現實工程中一般不會開到最高優化級;3、想不出來了。。
⑸ 南航計算機科學與技術專業復試科目541離散數學和編譯原理
京航空航天大學541離散數學與編譯原理2012年考研大綱:
《離散數學(第三版)》耿素雲、屈婉玲、張立昂編,清華大學出版社 2004年;
《編譯原理》陳火旺編,國防工業出版社,2000年,第三版。
離散數學部分
1. 命題邏輯與一階邏輯
1.1. 聯結詞、量詞、謂詞
1.2. 命題邏輯範式
1.3. 合式公式、解釋、等值式
1.4. 推理理論
2. 集合與關系
2.1. 集合的運算與性質
2.2. 關系的運算、性質與閉包
2.3. 等價關系與偏序關系
2.4. 函數的運算與性質
3. 代數系統
3.1. 代數系統及其同態與同構
3.2. 半群與群
3.3. 格與布爾代數
4. 圖與樹
4.1. 圖的定義與表示
4.2. 圖的連通性、歐拉圖、哈密爾頓圖
4.3. 二部圖、平面圖
4.4. 樹、生成樹與根樹
編譯原理部分
第一章:了解有關編譯程序的基本概念、結構
第二章:掌握語言的定義與文法描述的基本概念、術語與文法改造方法;
第三章:掌握有限自動機、正規式的概念、演算法;正規式與有限自動機、正規文法的相互轉換。
第四章:掌握LL(1)分析方法;算符文法;LR(K)分析方法。
第五章:掌握屬性文法的概念;S―屬性文法、L―屬性文法的定義、翻譯模式以及計算繼承屬性、綜合屬性的方法。
第六章:掌握賦值語句與布爾表達式的翻譯;控制語句的翻譯;過程調用與類型檢查。
第七章:運行存儲組織;靜態與動態存儲管理與實現。
第八章:掌握優化概念與局部優化、數據流方程與循環優化方法。
⑹ 編譯原理
C語言編譯過程詳解
C語言的編譯鏈接過程是要把我們編寫的一個C程序(源代碼)轉換成可以在硬體上運行的程序(可執行代碼),需要進行編譯和鏈接。編譯就是把文本形式源代碼翻譯為機器語言形式的目標文件的過程。鏈接是把目標文件、操作系統的啟動代碼和用到的庫文件進行組織形成最終生成可執行代碼的過程。過程圖解如下:
從圖上可以看到,整個代碼的編譯過程分為編譯和鏈接兩個過程,編譯對應圖中的大括弧括起的部分,其餘則為鏈接過程。
一、編譯過程
編譯過程又可以分成兩個階段:編譯和匯編。
1、編譯
編譯是讀取源程序(字元流),對之進行詞法和語法的分析,將高級語言指令轉換為功能等效的匯編代碼,源文件的編譯過程包含兩個主要階段:
第一個階段是預處理階段,在正式的編譯階段之前進行。預處理階段將根據已放置在文件中的預處理指令來修改源文件的內容。如#include指令就是一個預處理指令,它把頭文件的內容添加到.cpp文件中。這個在編譯之前修改源文件的方式提供了很大的靈活性,以適應不同的計算機和操作系統環境的限制。一個環境需要的代碼跟另一個環境所需的代碼可能有所不同,因為可用的硬體或操作系統是不同的。在許多情況下,可以把用於不同環境的代碼放在同一個文件中,再在預處理階段修改代碼,使之適應當前的環境。
主要是以下幾方面的處理:
(1)宏定義指令,如 #define a b。
對於這種偽指令,預編譯所要做的是將程序中的所有a用b替換,但作為字元串常量的 a則不被替換。還有 #undef,則將取消對某個宏的定義,使以後該串的出現不再被替換。
(2)條件編譯指令,如#ifdef,#ifndef,#else,#elif,#endif等。
這些偽指令的引入使得程序員可以通過定義不同的宏來決定編譯程序對哪些代碼進行處理。預編譯程序將根據有關的文件,將那些不必要的代碼過濾掉
(3) 頭文件包含指令,如#include "FileName"或者#include <FileName>等。
在頭文件中一般用偽指令#define定義了大量的宏(最常見的是字元常量),同時包含有各種外部符號的聲明。採用頭文件的目的主要是為了使某些定義可以供多個不同的C源程序使用。因為在需要用到這些定義的C源程序中,只需加上一條#include語句即可,而不必再在此文件中將這些定義重復一遍。預編譯程序將把頭文件中的定義統統都加入到它所產生的輸出文件中,以供編譯程序對之進行處理。包含到C源程序中的頭文件可以是系統提供的,這些頭文件一般被放在/usr/include目錄下。在程序中#include它們要使用尖括弧(<>)。另外開發人員也可以定義自己的頭文件,這些文件一般與C源程序放在同一目錄下,此時在#include中要用雙引號("")。
(4)特殊符號,預編譯程序可以識別一些特殊的符號。
例如在源程序中出現的LINE標識將被解釋為當前行號(十進制數),FILE則被解釋為當前被編譯的C源程序的名稱。預編譯程序對於在源程序中出現的這些串將用合適的值進行替換。
預編譯程序所完成的基本上是對源程序的「替代」工作。經過此種替代,生成一個沒有宏定義、沒有條件編譯指令、沒有特殊符號的輸出文件。這個文件的含義同沒有經過預處理的源文件是相同的,但內容有所不同。下一步,此輸出文件將作為編譯程序的輸出而被翻譯成為機器指令。
第二個階段編譯、優化階段。經過預編譯得到的輸出文件中,只有常量;如數字、字元串、變數的定義,以及C語言的關鍵字,如main,if,else,for,while,{,}, +,-,*,\等等。
編譯程序所要作得工作就是通過詞法分析和語法分析,在確認所有的指令都符合語法規則之後,將其翻譯成等價的中間代碼表示或匯編代碼。
優化處理是編譯系統中一項比較艱深的技術。它涉及到的問題不僅同編譯技術本身有關,而且同機器的硬體環境也有很大的關系。優化一部分是對中間代碼的優化。這種優化不依賴於具體的計算機。另一種優化則主要針對目標代碼的生成而進行的。
對於前一種優化,主要的工作是刪除公共表達式、循環優化(代碼外提、強度削弱、變換循環控制條件、已知量的合並等)、復寫傳播,以及無用賦值的刪除,等等。
後一種類型的優化同機器的硬體結構密切相關,最主要的是考慮是如何充分利用機器的各個硬體寄存器存放的有關變數的值,以減少對於內存的訪問次數。另外,如何根據機器硬體執行指令的特點(如流水線、RISC、CISC、VLIW等)而對指令進行一些調整使目標代碼比較短,執行的效率比較高,也是一個重要的研究課題。
2、匯編
匯編實際上指把匯編語言代碼翻譯成目標機器指令的過程。對於被翻譯系統處理的每一個C語言源程序,都將最終經過這一處理而得到相應的目標文件。目標文件中所存放的也就是與源程序等效的目標的機器語言代碼。目標文件由段組成。通常一個目標文件中至少有兩個段:
代碼段:該段中所包含的主要是程序的指令。該段一般是可讀和可執行的,但一般卻不可寫。
數據段:主要存放程序中要用到的各種全局變數或靜態的數據。一般數據段都是可讀,可寫,可執行的。
UNIX環境下主要有三種類型的目標文件:
(1)可重定位文件
其中包含有適合於其它目標文件鏈接來創建一個可執行的或者共享的目標文件的代碼和數據。
(2)共享的目標文件
這種文件存放了適合於在兩種上下文里鏈接的代碼和數據。
第一種是鏈接程序可把它與其它可重定位文件及共享的目標文件一起處理來創建另一個 目標文件;
第二種是動態鏈接程序將它與另一個可執行文件及其它的共享目標文件結合到一起,創建一個進程映象。
(3)可執行文件
它包含了一個可以被操作系統創建一個進程來執行之的文件。匯編程序生成的實際上是第一種類型的目標文件。對於後兩種還需要其他的一些處理方能得到,這個就是鏈接程序的工作了。
二、鏈接過程
由匯編程序生成的目標文件並不能立即就被執行,其中可能還有許多沒有解決的問題。
例如,某個源文件中的函數可能引用了另一個源文件中定義的某個符號(如變數或者函數調用等);在程序中可能調用了某個庫文件中的函數,等等。所有的這些問題,都需要經鏈接程序的處理方能得以解決。
鏈接程序的主要工作就是將有關的目標文件彼此相連接,也即將在一個文件中引用的符號同該符號在另外一個文件中的定義連接起來,使得所有的這些目標文件成為一個能夠被操作系統裝入執行的統一整體。
根據開發人員指定的同庫函數的鏈接方式的不同,鏈接處理可分為兩種:
(1)靜態鏈接
在這種鏈接方式下,函數的代碼將從其所在地靜態鏈接庫中被拷貝到最終的可執行程序中。這樣該程序在被執行時這些代碼將被裝入到該進程的虛擬地址空間中。靜態鏈接庫實際上是一個目標文件的集合,其中的每個文件含有庫中的一個或者一組相關函數的代碼。
(2) 動態鏈接
在此種方式下,函數的代碼被放到稱作是動態鏈接庫或共享對象的某個目標文件中。鏈接程序此時所作的只是在最終的可執行程序中記錄下共享對象的名字以及其它少量的登記信息。在此可執行文件被執行時,動態鏈接庫的全部內容將被映射到運行時相應進程的虛地址空間。動態鏈接程序將根據可執行程序中記錄的信息找到相應的函數代碼。
對於可執行文件中的函數調用,可分別採用動態鏈接或靜態鏈接的方法。使用動態鏈接能夠使最終的可執行文件比較短小,並且當共享對象被多個進程使用時能節約一些內存,因為在內存中只需要保存一份此共享對象的代碼。但並不是使用動態鏈接就一定比使用靜態鏈接要優越。在某些情況下動態鏈接可能帶來一些性能上損害。
我們在linux使用的gcc編譯器便是把以上的幾個過程進行捆綁,使用戶只使用一次命令就把編譯工作完成,這的確方便了編譯工作,但對於初學者了解編譯過程就很不利了,下圖便是gcc代理的編譯過程:
從上圖可以看到:
預編譯
將.c 文件轉化成 .i文件
使用的gcc命令是:gcc –E
對應於預處理命令cpp
編譯
將.c/.h文件轉換成.s文件
使用的gcc命令是:gcc –S
對應於編譯命令 cc –S
匯編
將.s 文件轉化成 .o文件
使用的gcc 命令是:gcc –c
對應於匯編命令是 as
鏈接
將.o文件轉化成可執行程序
使用的gcc 命令是: gcc
對應於鏈接命令是 ld
總結起來編譯過程就上面的四個過程:預編譯、編譯、匯編、鏈接。了解這四個過程中所做的工作,對我們理解頭文件、庫等的工作過程是有幫助的,而且清楚的了解編譯鏈接過程還對我們在編程時定位錯誤,以及編程時盡量調動編譯器的檢測錯誤會有很大的幫助的。
是否可以解決您的問題?
⑺ 編譯原理 代碼優化的方法有哪些
最直接有效的就是使用css+div的格式,將網頁中的樣式都放到css中,代碼直接調取相應的css文件
寫代碼的時候不需要的空格不要留,減小代碼所佔的空間
⑻ 編譯原理學了有什麼用
對大多數人來說,學過編譯原理,應該可以知道對於很多代碼的優化,編譯器其實可以做好,不需要自己寫代碼的時候杞人憂天。在通用、局部的優化上,甚至編譯器往往做得比程序員好。
大概率會意識到編譯原理背後的故事,也許會沉迷在某個方向,也許還會樂於看一些奇妙的parser構建方式。
大概還可能會去學習類型系統,發現形式化的故事似乎在很多方面都有對應的版本,而後,他們也許會嘗試走向研究,去挑戰目前都沒有好好解決的代碼優化問題,也許會走向應用,用起LLVM,在上面加個target,支持一些新硬體,做個新語言的前端等。
編譯原理是計算機專業的一門重要專業課,旨在介紹編譯程序構造的一般原理和基本方法。內容包括語言和文法、詞法分析、語法分析、語法制導翻譯、中間代碼生成、存儲管理、代碼優化和目標代碼生成。 編譯原理是計算機專業設置的一門重要的專業課程。
編譯原理課程是計算機相關專業學生的必修課程和高等學校培養計算機專業人才的基礎及核心課程,同時也是計算機專業課程中最難及最挑戰學習能力的課程之一。編譯原理課程內容主要是原理性質,高度抽象。
編譯可以分為五個基本步驟:詞法分析、語法分析、語義分析及中間代碼的生成、優化、目標代碼的生成。這是每個編譯器都必須的基本步驟和流程, 從源頭輸入高級語言源程序輸出目標語言代碼。
1、詞法分析
詞法分析器是通過詞法分析程序對構成源程序的字元串從左到右的掃描, 逐個字元地讀, 識別出每個單詞符號, 識別出的符號一般以二元式形式輸出, 即包含符號種類的編碼和該符號的值。
詞法分析器一般以函數的形式存在, 供語法分析器調用。當然也可以一個獨立的詞法分析器程序存在。完成詞法分析任務的程序稱為詞法分析程序或詞法分析器或掃描器。
2、語法分析
語法分析是編譯過程的第二個階段。這階段的任務是在詞法分析的基礎上將識別出的單詞符號序列組合成各類語法短語, 如「語句」, 「表達式」等.語法分析程序的主要步驟是判斷源程序語句是否符合定義的語法規則, 在語法結構上是否正確。
而一個語法規則又稱為文法, 喬姆斯基將文法根據施加不同的限制分為0型、1型、2型、3型文法, 0型文法又稱短語文法, 1型稱為上下文有關文法, 2型稱為上下文無關文法, 3型文法稱為正規文法, 限制條件依次遞增。
3、語義分析
詞法分析注重的是每個單詞是否合法, 以及這個單詞屬於語言中的哪些部分。語法分析的上下文無關文法注重的是輸入語句是否可以依據文法匹配產生式。
那麼, 語義分析就是要了解各個語法單位之間的關系是否合法。實際應用中就是對結構上正確的源程序進行上下文有關性質的審查, 進行類型審查等。
4、中間代碼生成與優化
在進行了語法分析和語義分析階段的工作之後, 有的編譯程序將源程序變成一種內部表示形式, 這種內部表示形式叫做中間語言或中間表示或中間代碼。
所謂「中間代碼」是一種結構簡單、含義明確的記號系統, 這種記號系統復雜性介於源程序語言和機器語言之間, 容易將它翻譯成目標代碼。另外, 還可以在中間代碼一級進行與機器無關的優化。
5、目標代碼的生成
根據優化後的中間代碼, 可生成有效的目標代碼。而通常編譯器將其翻譯為匯編代碼, 此時還需要將匯編代碼經匯編器匯編為目標機器的機器語言。
6、出錯處理
編譯的各個階段都有可能發現源碼中的錯誤, 尤其是語法分析階段可能會發現大量的錯誤, 因此編譯器需要做出錯處理, 報告錯誤類型及錯誤位置等信息。
⑼ 編譯原理全部的名詞解釋
書上有別那麼懶!。。。。
編譯過程的六個階段:詞法分析,語法分析,語義分析,中間代碼生成,代碼優化,目標代碼生成
解釋程序:把某種語言的源程序轉換成等價的另一種語言程序——目標語言程序,然後再執行目標程序。解釋方式是接受某高級語言的一個語句輸入,進行解釋並控制計算機執行,馬上得到這句的執行結果,然後再接受下一句。
編譯程序:就是指這樣一種程序,通過它能夠將用高級語言編寫的源程序轉換成與之在邏輯上等價的低級語言形式的目標程序(機器語言程序或匯編語言程序)。
解釋程序和編譯程序的根本區別:是否生成目標代碼
句子的二義性(這里的二義性是指語法結構上的。):文法G[S]的一個句子如果能找到兩種不同的最左推導(或最右推導),或者存在兩棵不同的語法樹,則稱這個句子是二義性的。
文法的二義性:一個文法如果包含二義性的句子,則這個文法是二義文法,否則是無二義文法。
LL(1)的含義:(LL(1)文法是無二義的; LL(1)文法不含左遞歸)
第1個L:從左到右掃描輸入串 第2個L:生成的是最左推導
1 :向右看1個輸入符號便可決定選擇哪個產生式
某些非LL(1)文法到LL(1)文法的等價變換: 1. 提取公因子 2. 消除左遞歸
文法符號的屬性:單詞的含義,即與文法符號相關的一些信息。如,類型、值、存儲地址等。
一個屬性文法(attribute grammar)是一個三元組A=(G, V, F)
G:上下文無關文法。
V:屬性的有窮集。每個屬性與文法的一個終結符或非終結符相連。屬性與變數一樣,可以進行計算和傳遞。
F:關於屬性的斷言或謂詞(一組屬性的計算規則)的有窮集。斷言或語義規則與一個產生式相聯,只引用該產生式左端或右端的終結符或非終結符相聯的屬性。
綜合屬性:若產生式左部的單非終結符A的屬性值由右部各非終結符的屬性值決定,則A的屬性稱為綜合屬
繼承屬性:若產生式右部符號B的屬性值是根據左部非終結符的屬性值或者右部其它符號的屬性值決定的,則B的屬性為繼承屬性。
(1)非終結符既可有綜合屬性也可有繼承屬性,但文法開始符號沒有繼承屬性。
(2) 終結符只有綜合屬性,沒有繼承屬性,它們由詞法程序提供。
在計算時: 綜合屬性沿屬性語法樹向上傳遞;繼承屬性沿屬性語法樹向下傳遞。
語法制導翻譯:是指在語法分析過程中,完成附加在所使用的產生式上的語義規則描述的動作。
語法制導翻譯實現:對單詞符號串進行語法分析,構造語法分析樹,然後根據需要構造屬性依賴圖,遍歷語法樹並在語法樹的各結點處按語義規則進行計算。
中間代碼(中間語言)
1、是復雜性介於源程序語言和機器語言的一種表示形式。
2、一般,快速編譯程序直接生成目標代碼。
3、為了使編譯程序結構在邏輯上更為簡單明確,常採用中間代碼,這樣可以將與機器相關的某些實現細節置於代碼生成階段仔細處理,並且可以在中間代碼一級進行優化工作,使得代碼優化比較容易實現。
何謂中間代碼:源程序的一種內部表示,不依賴目標機的結構,易於代碼的機械生成。
為何要轉換成中間代碼:(1)邏輯結構清楚;利於不同目標機上實現同一種語言。
(2)便於移植,便於修改,便於進行與機器無關的優化。
中間代碼的幾種形式:逆波蘭記號 ,三元式和樹形表示 ,四元式
符號表的一般形式:一張符號表的的組成包括兩項,即名字欄和信息欄。
信息欄包含許多子欄和標志位,用來記錄相應名字和種種不同屬性,名字欄也稱主欄。主欄的內容稱為關鍵字(key word)。
符號表的功能:(1)收集符號屬性 (2) 上下文語義的合法性檢查的依據: 檢查標識符屬性在上下文中的一致性和合法性。(3)作為目標代碼生成階段地址分配的依據
符號的主要屬性及作用:
1. 符號名 2. 符號的類型 (整型、實型、字元串型等))3. 符號的存儲類別(公共、私有)
4. 符號的作用域及可視性 (全局、局部) 5. 符號變數的存儲分配信息 (靜態存儲區、動態存儲區)
存儲分配方案策略:靜態存儲分配;動態存儲分配:棧式、 堆式。
靜態存儲分配
1、基本策略
在編譯時就安排好目標程序運行時的全部數據空間,並能確定每個數據項的單元地址。
2、適用的分配對象:子程序的目標代碼段;全局數據目標(全局變數)
3、靜態存儲分配的要求:不允許遞歸調用,不含有可變數組。
FORTRAN程序是段結構,不允許遞歸,數據名大小、性質固定。 是典型的靜態分配
動態存儲分配
1、如果一個程序設計語言允許遞歸過程、可變數組或允許用戶自由申請和釋放空間,那麼,就需要採用動態存儲管理技術。
2、兩種動態存儲分配方式:棧式,堆式
棧式動態存儲分配
分配策略:將整個程序的數據空間設計為一個棧。
【例】在具有遞歸結構的語言程序中,每當調用一個過程時,它所需的數據空間就分配在棧頂,每當過程工作結束時就釋放這部分空間。
過程所需的數據空間包括兩部分
一部分是生存期在本過程這次活動中的數據對象。如局部變數、參數單元、臨時變數等;
另一部分則是用以管理過程活動的記錄信息(連接數據)。
活動記錄(AR)
一個過程的一次執行所需要的信息使用一個連續的存儲區來管理,這個區 (塊)叫做一個活動記錄。
構成
1、臨時工作單元;2、局部變數;3、機器狀態信息;4、存取鏈;
5、控制鏈;6、實參;7、返回地址
什麼是代碼優化
所謂優化,就是對代碼進行等價變換,使得變換後的代碼運行結果與變換前代碼運行結果相同,而運行速度加快或佔用存儲空間減少。
優化原則:等價原則:經過優化後不應改變程序運行的結果。
有效原則:使優化後所產生的目標代碼運行時間較短,佔用的存儲空間較小。
合算原則:以盡可能低的代價取得較好的優化效果。
常見的優化技術
(1) 刪除多餘運算(刪除公共子表達式) (2) 代碼外提 +刪除歸納變數+ (3)強度削弱; (4)變換循環控制條件 (5)合並已知量與復寫傳播 (6)刪除無用賦值
基本塊定義
程序中只有一個入口和一個出口的一段順序執行的語句序列,稱為程序的一個基本塊。
給我分數啊。。。