編譯原理什麼是自集法

『壹』 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.

『貳』 編譯原理文法

編譯原理文法的概念為：每一種自然語言或者是編程語言都需要文法來描述，文法相當於語言學的語義分析，即分析每一句話所表示的含義，編譯器需要利用文法來完成其語法分析和語義分析。

字母表是元素的非空有窮集合，字母表中的元素稱之為符號，因此，字母表也稱之為符號集。例如C語言中的字母表由字母、數字、關鍵字等組成。

符號串，就是由符號集中的元素組成的序列。例如，給定符號集a、b、c，那麼abc、abb、ac就是由該符號集組成的符號串。一個文法中，含有一個，或多個產生式，產生式，描述了將終結符集合和非終結符集合組合成串的方法。

『叄』 編譯原理，子集法將NFA確定為DFA，求問，表格中的部分都是怎麼來的

我也在看這個。
先以S開始，經過任意個ε得到的結點就是第一個I，這道題就是{X，1,2}，
然後將{X，1,2}中的每一個字元經過a（中間可以有ε）後得到的結點加起來，X的Ia={1,2}，
1的Ia={1,2}，2的Ia是空集，所以這一行的Ia={1,2}。
後面的Ib也是一樣，只不過是經過b後得到的結點的集合。
然後分別將前面的Ia和Ib作為I計算新的Ia和Ib。
再將這些集合依次標號，這道題是{X，1,2}為X，{1,2}為1，{1,2,3}為2，{1,2，Y}為3，根據上面那個表就可以把圖畫出來了。

『肆』 編譯原理:怎麼用子集法將NFA轉換成DFA 用圖4.16的NFA舉例子

這里你要弄清子集法中，每一行，指的是變遷。比如第一行，代表狀態0，畫一根線到狀態1，因此第1個0是指這個變遷的起點狀態0，第3個1是指變遷的終點狀態1。
同理，第2行是指從狀態1出發，有2個變遷，即第一個是狀態1指向狀態1（自己），第2個變遷是從狀態1到狀態1和2。
這樣第3行就表示如果從狀態{1，2}開始，輸入是0和1時的變遷分別是什麼，依此類推。
你紅的圈出來的就是NFA所有可能的狀態和狀態組合。

『伍』 求編譯原理的名詞解釋題

詞法分析（Lexical analysis或Scanning）和詞法分析程序（Lexical analyzer或Scanner）
詞法分析階段是編譯過程的第一個階段。這個階段的任務是從左到右一個字元一個字元地讀入源程序，即對構成源程序的字元流進行掃描然後根據構詞規則識別單詞(也稱單詞符號或符號)。詞法分析程序實現這個任務。詞法分析程序可以使用lex等工具自動生成。

語法分析（Syntax analysis或Parsing）和語法分析程序（Parser）
語法分析是編譯過程的一個邏輯階段。語法分析的任務是在詞法分析的基礎上將單詞序列組合成各類語法短語，如「程序」，「語句」，「表達式」等等.語法分析程序判斷源程序在結構上是否正確.源程序的結構由上下文無關文法描述.

語義分析（Syntax analysis）
語義分析是編譯過程的一個邏輯階段. 語義分析的任務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.例如一個C程序片斷:
int arr[2],b;
b = arr * 10;
源程序的結構是正確的.
語義分析將審查類型並報告錯誤:不能在表達式中使用一個數組變數,賦值語句的右端和左端的類型不匹配.

Lex
一個詞法分析程序的自動生成工具。它輸入描述構詞規則的一系列正規式,然後構建有窮自動機和這個有窮自動機的一個驅動程序,進而生成一個詞法分析程序.

Yacc
一個語法分析程序的自動生成工具。它接受語言的文法,構造一個LALR(1)分析程序.因為它採用語法制導翻譯的思想,還可以接受用C語言描述的語義動作,從而構造一個編譯程序. Yacc 是 Yet another compiler compiler的縮寫.[回頁首]

源語言（Source language）和源程序（Source program）
被編譯程序翻譯的程序稱為源程序,書寫該程序的語言稱為源語言.[回頁首]

目標語言（Object language or Target language）和目標程序（Object program or Target program）
編譯程序翻譯源程序而得到的結果程序稱為目標程序, 書寫該程序的語言稱為目標語言.[回頁首]

中間語言（中間表示）（Intermediate language(representation)）
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。

[回頁首]

文法（Grammars）
文法是用於描述語言的語法結構的形式規則。文法G定義為四元組(，，，)。其中為非終結符號(或語法實體，或變數)集；為終結符號集；為產生式(也稱規則)的集合；產生式(規則)是形如或 a ::=b 的(a , b)有序對,其中(∪)且至少含有一個非終結符，而(∪)。，和是非空有窮集。稱作識別符號或開始符號，它是一個非終結符，至少要在一條規則中作為左部出現。
一個文法的例子: G=(={A，R},={0,1} ，={A?0R，A?01,R?A1},=A) [回頁首]
文法分類（A hierarchy of Grammars）
著名語言學家Noam Chomsky定義了四類文法和四種形式語言類，文法的四種類型分別是0型、1型、2型和3型。幾類文法的差別在於對產生式施加不同的限制，分別是：
0型文法(短語結構文法)(phrase structure grammars)：
設G=(，，，)，如果它的每個產生式是這樣一種結構： (∪) 且至少含有一個非終結符，而(∪)，則G是一個0型文法。
1型文法（上下文有關文法）(context-sensitive grammars)：
設G=(，，，)為一文法，若中的每一個產生式均滿足|，僅僅 除外，則文法G是1型或上下文有關的。
2型文法（上下文無關文法）(context-free grammars)：
設G=(，，，)，若P中的每一個產生式滿足：是一非終結符，(∪) 則此文法稱為2型的或上下文無關的。
3型文法（正規文法）(regular grammars)：
設G=(，，，)，若中的每一個產生式的形式都是A→aB或A→a，其中A和B都是非終結，a是終結符，則G是3型文法或正規文法。
0型文法產生的語言稱為0型語言。
1型文法產生的語言稱為1型語言，也稱作上下文有關語言。
2型文法產生的語言稱為2型語言，也稱作上下文無關語言。
3型文法產生的語言稱為3型語言，也稱作正規語言。

『陸』 編譯原理-LL1文法詳細講解

我們知道2型文法( CFG )，它的每個產生式類型都是 α→β ,其中 α ∈ VN , β ∈ (VN∪VT)*。

例如, 一個表達式的文法:

最終推導出 id + (id + id) 的句子，那麼它的推導過程就會構成一顆樹，即 CFG 分析樹：

從分析樹可以看出，我們從文法開始符號起，不斷地利用產生式的右部替換產生式左部的非終結符，最終推導出我們想要的句子。這種方式我們稱為自頂向下分析法。

從文法開始符號起，不斷用非終結符的候選式(即產生式)替換當前句型中的非終結符，最終得到相應的句子。
在每一步推導過程中，我們需要做兩個選擇:

因為一個句型中，可能存在多個非終結符，我們就不確定選擇那一個非終結符進行替換。
對於這種情況，我們就需要做強制規定，每次都選擇句型中第一個非終結符進行替換(或者每次都選擇句型中最後一個非終結符進行替換)。

自頂向下的語法分析採用最左推導方式，即總是選擇每個句型的最左非終結符進行替換。

最終的結果是要推導出一個特定句子(例如 id + (id + id) )。
我們將特定句子看成一個輸入字元串，而每一個非終結符對應一個處理方法，這個處理方法用來匹配輸入字元串的部分，演算法如下:

方法解析:

這種方式稱為遞歸下降分析( Recursive-Descent Parsing )：

當選擇的候選式不正確，就需要回溯( backtracking )，重新選擇候選式，進行下一次嘗試匹配。因為要不斷的回溯，導致分析效率比較低。

這種方式叫做預測分析( Predictive Parsing )：

要實現預測分析，我們必須保證從文法開始符號起，每一個推導過程中，當前句型最左非終結符 A 對於當前輸入字元 a ,只能得到唯一的 A 候選式。

根據上面的解決方法，我們首先想到，如果非終結符 A 的候選式只有一個以終結符 a 開頭候選式不就行了么。
進而我們可以得出，如果一個非終結符 A ，它的候選式都是以終結符開頭，並且這些終結符都各不相同，那麼本身就符合預測分析了。

這就是S_文法，滿足下面兩個條件:

例子:

這就是一個典型的S_文法，它的每一個非終結符遇到任一終結符得到候選式是確定的。如 S -> aA | bAB , 只有遇到終結符 a 和 b 的時候，才能返回 S 的候選式，遇到其他終結符時，直接報錯，匹配不成功。

雖然S_文法可以實現預測分析，但是從它的定義上看，S_文法不支持空產生式(ε產生式)，極大地限制了它的應用。

什麼是空產生式(ε產生式)？

例子

這里 A 有了空產生式，那麼 S 的產生式組 S -> aA | bAB ，就可以是 a | bB ,這樣 a , bb , bc 就變成這個文法 G 的新句子了。

根據預測分析的定義，非終結符對於任一終結符得到的產生式是確定的，要麼能獲取唯一的產生式，要麼不匹配直接報錯。

那麼空產生式何時被選擇呢？

由此可以引入非終結符 A 的後繼符號集的概念:
定義: 由文法 G 推導出來的所有句型，可以出現在非終結符 A 後邊的終結符 a 的集合，就是這個非終結符 A 的後繼符號集，記為 FOLLOW(A) 。

因此對於 A -> ε 空產生式，只要遇到非終結符 A 的後繼符號集中的字元，可以選擇這個空產生式。
那麼對於 A -> a 這樣的產生式，只要遇到終結符 a 就可以選擇了。

由此我們引入的產生式可選集概念:
定義: 在進行推導時，選用非終結符 A 一個產生式 A→β 對應的輸入符號的集合，記為 SELECT(A→β)

因為預測分析要求非終結符 A 對於輸入字元 a ,只能得到唯一的 A 候選式。
那麼對於一個文法 G 的所有產生式組，要求有相同左部的產生式，它們的可選集不相交。

在 S_文法基礎上，我們允許有空產生式，但是要做限制:

將上面例子中的文法改造:

但是q_文法的產生式不能是非終結符打頭，這就限制了其應用，因此引入LL(1)文法。

LL(1)文法允許產生式的右部首字元是非終結符，那麼怎麼得到這個產生式可選集。
我們知道對於產生式:

定義: 給定一個文法符號串 α ， α 的 串首終結符集 FIRST(α) 被定義為可以從 α 推導出的所有串首終結符構成的集合。

定義已經了解清楚了，那麼該如何求呢？
例如一個文法符號串 BCDe , 其中 B C D 都是非終結符， e 是終結符。

因此對於一個文法符號串 X1X2 … Xn ，求解 串首終結符集 FIRST(X1X2 … Xn) 演算法:

但是這里有一個關鍵點，如何求非終結符的串首終結符集？

因此對於一個非終結符 A , 求解 串首終結符集 FIRST(A) 演算法:

這里大家可能有個疑惑，怎麼能將 FIRST(Bβ) 添加到 FIRST(A) 中，如果問文法符號串 Bβ 中包含非終結符 A ，就產生了循環調用的情況，該怎麼辦?

對於 串首終結符集 ，我想大家疑惑的點就是，串首終結符集到底是針對 文法符號串 的，還是針對 非終結符 的，這個容易弄混。
其實我們應該知道， 非終結符 本身就屬於一個特殊的 文法符號串 。
而求解 文法符號串 的串首終結符集，其實就是要知道文法符號串中每個字元的串首終結符集:

上面章節我們知道了，對於非終結符 A 的 後繼符號集 :
就是由文法 G 推導出來的所有句型，可以出現在非終結符 A 後邊的終結符的集合，記為 FOLLOW(A) 。

仔細想一下，什麼樣的終結符可以出現在非終結符 A 後面，應該是在產生式中就位於 A 後面的終結符。例如 S -> Aa ，那麼終結符 a 肯定屬於 FOLLOW(A) 。

因此求非終結符 A 的 後繼符號集 演算法：

如果非終結符 A 是產生式結尾，那麼說明這個產生式左部非終結符後面能出現的終結符，也都可以出現在非終結符 A 後面。

我們可以求出 LL(1) 文法中每個產生式可選集:

根據產生式可選集，我們可以構建一個預測分析表，表中的每一行都是一個非終結符，表中的每一列都是一個終結符，包括結束符號 $ ，而表中的值就是產生式。
這樣進行語法推導的時候，非終結符遇到當前輸入字元，就可以從預測分析表中獲取對應的產生式了。

有了預測分析表，我們就可以進行預測分析了，具體流程:

可以這么理解：

我們知道要實現預測分析，要求相同左部的產生式，它們的可選集是不相交。
但是有的文法結構不符合這個要求，要進行改造。

如果相同左部的多個產生式有共同前綴，那麼它們的可選集必然相交。
例如:

那麼如何進行改造呢？
其實很簡單，進行如下轉換:

如此文法的相同左部的產生式，它們的可選集是不相交，符合現預測分析。

這種改造方法稱為 提取公因子演算法 。

當我們自頂向下的語法分析時，就需要採用最左推導方式。
而這個時候，如果產生式左部和產生式右部首字元一樣(即A→Aα)，那麼推導就可能陷入無限循環。
例如:

因此對於:

文法中不能包含這兩種形式，不然最左推導就沒辦法進行。

例如:

它能夠推導出如下:

你會驚奇的發現，它能推導出 b 和 (a)* (即由 0 個 a 或者無數個 a 生成的文法符號串)。其實就可以改造成:

因此消除 直接左遞歸 演算法的一般形式：

例如:

消除間接左遞歸的方法就是直接帶入消除，即

消除間接左遞歸演算法：

這個演算法看起來描述很多，其實理解起來很簡單：

思考 : 我們通過 Ai -> Ajβ 來判斷是不是間接左遞歸，那如果有產生式 Ai -> BAjβ 且 B -> ε ,那麼它是不是間接左遞歸呢？
間接地我們可以推出如果一個產生式 Ai -> αAjβ 且 FIRST(α) 包括空串ε，那麼這個產生式是不是間接左遞歸。

『柒』 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

『捌』 編譯原理

編譯原理)：利用編譯程序從源語言編寫的源程序產生目標程序的過程； 用編譯程序產生目標程序的動作。 編譯就是把高級語言變成計算機可以識別的2進制語言，計算機只認識1和0，編譯程序把人們熟悉的語言換成2進制的。

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；語義檢查和中間代碼生成

(8)編譯原理什麼是自集法擴展閱讀：

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。語法分析的方法分為兩種：自上而下分析法和自下而上分析法。自上而下就是從文法的開始符號出發，向下推導，推出句子。

而自下而上分析法採用的是移進歸約法，基本思想是：用一個寄存符號的先進後出棧，把輸入符號一個一個地移進棧里，當棧頂形成某個產生式的一個候選式時，即把棧頂的這一部分歸約成該產生式的左鄰符號。

『玖』 【編譯原理】第四章：語法分析

從分析樹的根節點到葉節點方向構造分析樹。
即從開始符號S推導出詞串w的過程。

例：

總是選擇每個句型的 最左非終結符 進行替換。

總是選擇每個句型的 最右非終結符 進行替換。

在自底向上的分析中，總是採用 最左規約 的方式，因此把 最左規約 稱為 規范規約 ，對應的 最右推導 稱為 規范推導 。

最左推導、最右推導具有唯一性。

自頂向下的語法分析採用最左推導方試，總是選擇每個句型的 最左非終結符 進行替換。

由一組 過程 組成，每一個過程對應一個 非終結符 。
從文法開始符號S開始，遞歸調用文法中的其他非終結符，最終掃描整個輸入串，完成分析。

如果其間有不唯一的產生式，就可能需要退回上一步重新嘗試的情況，稱為 回溯 。

預測分析 是 遞歸下降分析 技術的一個特例，通過輸入中向前看固定個數的符號選擇正確的產生式。
如果一個文法可以構造出向前看k個符號的預測分析器，稱為LL(k)文法 。

預測分析不需要回溯，具有確定性。

含有 形式產生式的文法稱為是 直接左遞歸 的。
如果一個文法中有一個非終結符A使得對某個串存在推導 ，那麼這個文法是 左遞歸 的。其中，經過兩步或以上推導產生的左遞歸，稱為 間接左遞歸 的。
左遞歸會使遞歸下降分析器陷入無限循環。

文法
即
該文法是直接左遞歸的，會陷入無限循環。

將以上文法轉換為：


即可消除左遞歸。事實上，這個過程把左遞歸轉換成了右遞歸。

消除直接左遞歸的一般形式

使用代入法。

對於一個文法，通過改寫產生式來 推遲決定 ，等獲得足夠多的輸入信息再做正確的決定。

例：文法：

可以改寫為：

從文法的開始符號S開始，每一步推導根據當前句型的最左非終結符A和當前輸入符號α，選擇正確的A-產生式。為保證分析的確定性，選出的候選式必須是唯一的。

S_文法（簡單的確定型文法）

可能在某個舉行中緊跟在A後面的終結符a的集合，記為 FOLLOW(A) 。
如果A是某個句型的最右符號，則將結束符「 $ 」添加到FOLLOW(A)中。

例：文法：






中，FOLLOW(B) = {a, c}

產生式 的可選集是指可以選用該產生式進行推導時對應的輸入符號的集合，記為 SELECT(A->β) 。
例如
SELECT(A -> aβ)={a}
SELECT(A -> aβ | bγ)={a, b}
SELECT(A -> ε)=FOLLOW(A)

q_文法

文法符號串α串首終結符的集合，記作 FIRST(A) 。

『拾』 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。
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