① 編譯原理中的詞法分析器的輸入與輸出是什麼
編譯原理中的詞法分析器的輸入是源程序,輸出是識別的記號流。
詞法分析器編制一個讀單詞的程序,從輸入的源程序中,識別出各個具有獨立意義的單詞,即基本保留字、標識符、常數、運算符和分隔符五大類。並依次輸出各個單詞的內部編碼及單詞符號自身值。(遇到錯誤時可顯示「Error」,然後跳過錯誤部分繼續顯示)。
(1)編譯原理識別括弧擴展閱讀
詞法分析器的作用:
1、與符號表進行交互,存儲和讀取符號表中的標識符的信息。
2、讀入源程序的輸入字元,將他們組成詞素,生成並輸出一個詞法單元序列,每個詞法單元序列對應一個於一個詞素。
3、過濾掉程序中的注釋和空白。
4、將編譯器生成的錯誤消息與源程序的位置聯系起。
② 編譯原理里產生式中符號帶括弧是什麼意思
就是
字元本身
意思是F產生(
E
)
或者
i
比如If語句的開頭
就是
帶括弧的
必須是
if(表達式)這樣的形式
丟了任何即括弧就是其
終結符
「(」
和
「)」.
③ 編譯原理中,(E)是什麼意思 E→(E)
這里的括弧 就是他自身, 意思就是兩個終結符 之間一個表達式就如同 S-> 『(』 E 『)』
④ 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?
⑤ 【編譯原理】第二章:語言和文法
上述文法 表示,該文法由終結符集合 ,非終結符集合 ,產生式集合 ,以及開始符號 構成。
而產生式 表示,一個表達式(Expression) ,可以由一個標識符(Identifier) 、或者兩個表達式由加號 或乘號 連接、或者另一個表達式用括弧包裹( )構成。
約定 :在不引起歧義的情況下,可以只寫產生式。如以上文法可以簡寫為:
產生式
可以簡寫為:
如上例中,
可以簡寫為:
給定文法 ,如果有 ,那麼可以將符號串 重寫 為 ,記作 ,這個過程稱為 推導 。
如上例中, 可以推導出 或 或 等等。
如果 ,
可以記作 ,則稱為 經過n步推導出 ,記作 。
推導的反過程稱為 歸約 。
如果 ,則稱 是 的一個 句型(sentential form )。
由文法 的開始符號 推導出的所有句子構成的集合稱為 文法G生成的語言 ,記作 。
即:
例
文法
表示什麼呢?
代表小寫字母;
代表數字;
表示若干個字母和數字構成的字元串;
說明 是一個字母、或者是字母開頭的字元串。
那麼這個文法表示的即是,以字母開頭的、非空的字元串,即標識符的構成方式。
並、連接、冪、克林閉包、正閉包。
如上例表示為:
中必須包含一個 非終結符 。
產生式一般形式:
即上式中只有當上下文滿足 與 時,才能進行從 到 的推導。
上下文有關文法不包含空產生式( )。
產生式的一般形式:
即產生式左邊都是非終結符。
右線性文法 :
左線性文法 :
以上都成為正則文法。
即產生式的右側只能有一個終結符,且所有終結符只能在同一側。
例:(右線性文法)
以上文法滿足右線性文法。
以上文法生成一個以字母開頭的字母數字串(標識符)。
以上文法等價於 上下文無關文法 :
正則文法能描述程序設計語言中的多數單詞。
正則文法能描述程序設計語言中的多數單詞,但不能表示句子構造,所以用到最多的是CFG。
根節點 表示文法開始符號S;
內部節點 表示對產生式 的應用;該節點的標號是產生式左部,子節點從左到右表示了產生式的右部;
葉節點 (又稱邊緣)既可以是非終結符也可以是終結符。
給定一個句型,其分析樹的每一棵子樹的邊緣稱為該句型的一個 短語 。
如果子樹高度為2,那麼這棵子樹的邊緣稱為該句型的一個 直接短語 。
直接短語一定是某產生式的右部,但反之不一定。
如果一個文法可以為某個句子生成 多棵分析樹 ,則稱這個文法是 二義性的 。
二義性原因:多個if只有一個else;
消岐規則:每個else只與最近的if匹配。
⑥ 什麼是編譯原理
問題一:什麼是編譯原理 編譯:就是將程序語言進行翻譯,生成可供用戶直接執行的二進制代碼,即可執行文件。
任務是個比較模糊的概念,指的是操作系統中正在進行的工作,既可以指進程,也可以指程序春坦灶。
程序指的是可以連續執行,並能夠完成一定任務的一條條指令的 *** 。
進程是程序在一個數據 *** 上運行的過程,它是傳統操作系統進行資源分配和調度的一個獨立單位。
線程是一個指令執行序列,是操作系統調度的最小單位。一個或多個線程構成進程,構成一個進激的線程之間共享資源。進程和線程之間的最大區別就是線程不能獨立擁有資源,進程擁有自己的資源。
問題二:編譯原理中V*是什麼意思 V是一個符號 *** ,假設V指的是三個符號a, b, c的 *** ,記為 V = {a, b, c }
V* 讀作「V的閉包」,它的數學定義是V自身的任意多次自身連接(乘法)運算的積,也是一個 *** 。
也就是說,用V中的任意符號進行意多次(包括0次)連接,得到的符號串,都是V*這個 *** 中的元素。
0次連接的結果是不含任何符號的空串,記為 ε
1次連接就是只有一個符號的符號串,比如,a,b, c
2次連接是兩個符號構成的符號串,比如,aa, ab, ac, ba, bb, bc,等等
……
n次連接是一個長度為n、由a、b、c三個符號構成的符號串,比如abaacbbac……
因此,V*包含一切由a,b,c三個符號連接而成的、任意長度的符號串(以及空串ε)
問題三:編譯原理 V+什麼意思,例如下面的例子。。。 v表示終結符和非終結符 *** 。
+表示 *** 中的一個或多個元素構成的串的 *** 。
所以v+表示由一個或多個終結符或非終結符構成的串的 *** 。比如如果a∈VT,A∈VN,那麼a,A,aA,Aa,aAA,AaA等都是v+中的元素。
問題四:誰能夠解釋下編譯原理中什麼是FIRSTVT,和LASTVT,盡量淺顯易懂點謝謝 Firstvt和Lastvt是為了畫算符優先關系表的(就是表裡面填優先大於小於等於的那個)。
然後要注意他們可都是終結符的 *** 。
Firstvt
找Firstvt的三條規則:如果要找A的Firstvt,A的候選式中出現:
A->a.......,即以終結符開頭,該終結符入Firstvt
A->B.......,即以非終結符開頭,該非終結符的Firstvt入A的Firstvt
攻 A->Ba.....,即先以非終結符開頭,緊跟終結符,則終結符入Firstvt
Lastvt
找Lastvt的三條規則:如果要找A的Lastvt,A的候選式中出現:
A->.......a,即以終結符結尾,該終結符入Lastvt
A->.......B,即以非終結符結尾,該非終結符的Lastvt入A的Lastvt
A->.....aB,即先以非終結符結尾,前面是終結符,則終結符入Firstvt
問題五:編譯原理 什麼是語義分析 在編譯原理中,語法規則和詞法規則不同之處在於:規則主要識別單詞,而語法主要識別多個單片語成的句子。詞法分析信孝和詞法分析程序: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 *** ysis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.語法分扒扮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 *** ysis) 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.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.
問題六:編譯原理中,(E)是什麼意思? E→(E)? 10分 就是 字元本身 意思是F產生( E ) 或者 i 比如If語句的開頭 就是 帶括弧的 必須是 if(表達式)這樣的形式 丟了任何即括弧就是其 終結符 「(」 和 「)」.
問題七:大家覺得對編譯器及編譯原理需要掌握到一個什麼程度 我跟你說,編譯原理太有用了。
我是做手機游戲的,現在做一個游戲引擎。既然是引擎,就需要提供抽象的東西給上層使用。這里,我引入了腳本系統。
這個腳本系統包括一堆我根據實際需求自行設計的指令集,包括基本的輸入輸出,四則運算,系統功能調用,函數聲明,調用等等(其實你要是用過lua或者其他游戲腳本你就知道了。)整個結構包括指令集、編譯器、虛擬機等部分。這樣,引擎提供一些基礎服務,比如繪圖,計算位置等,腳本就可以非常簡單控制游戲。甚至快速構建新游戲。你應該知道QUAKE引擎吧?
這里提供給你一個計算器的小程序,應用了EBNF理論,支持表達式,比如(2+3*6)*4+4,你自己體驗一下它的簡潔和強大。
/*
simple integer arithmetic calculator according to the EBNF
-> {}
->+|-
->{}
-> *
-> ( )| Number
Input a line of text from stdin
Outputs Error or the result.
*/
#include
#include
#include
char token;/*global token variable*/
/*function prototypes for recursive calls*/
int exp(void);
int term(void);
int factor(void);
void error(void)
{
fprintf(stderr,Error\n);
exit(1);
}
void match(char expectedToken)
{
if(token==expectedToken)token=getchar();
else error();
}
main()
{
int result;
token = getchar();/*load token with first character for lookahead*/
result = exp();
if(token=='\n')/*check for end of line */
printf(Result = %d\n,result);
else error();/*extraneous cahrs on line*/
return 0;
}
int exp(void)
{
int temp = term();
while((token=='+')||(token=='-'))
switch(token)
{
case '+':
match('+');
temp+=term......>>
問題八:編譯原理中,自動機究竟是什麼. 形式語言
形式語言 是一個字母表上的某些有限長字串的 *** 。一個形式語言可以包含無限多個字串。
語言的形式定義
字母表 ∑ 為任意有限 *** ,ε 表示空串, 記 ∑ 0 為{ε},全體長度為 n 的字串為 ∑ n , ∑ * 為 ∑ 0 ∪∑ 1 ∪…∪∑ n ∪…, 語言 L 定義為 ∑ * 的任意子集。
注記:∑ * 的空子集 Φ 與 {ε} 是兩個不同的語言。
語言間的運算
語言間的運算就是 ∑ * 冪集上的運算。
字串 *** 的交並補等運算。
連接運算:L 1 L 2 = { xy | x 屬於L 1 並且 y 屬於L 2 }。
冪運算:L n = L … L (共 n 個 L 連接在一起),L 0 = {ε}。
閉包運算:L * = L 0 ∪L 1 ∪…∪L n ∪…。
(右)商運算:L 1 /L 2 = {x | 存在 y 屬於L 2 使得 xy 屬於L 1 }。
語言的表示方法
一個形式語言可以通過多種方法來限定自身,比如:
枚舉出各個字串(只適用於有限字串 *** )。
通過 形式文法 來產生(參見 喬姆斯基譜系 )。
通過正則表達式來產生。
通過某種自動機來識別,比如 圖靈機 、 有限狀態自動機 。
自動機
automata
對信號序列進行邏輯處理的裝置。在自動控制領域內,是指離散數字系統的動態數學模型,可定義為一種邏輯結構,一種演算法或一種符號串變換。自動機這一術語也廣泛出現在許多其他相關的學科中,分別有不同的內容和研究目標。在計算機科學中自動機用作計算機和計算過程的動態數學模型,用來研究計算機的體系結構、邏輯操作、程序設計乃至計算復雜性理論。在語言學中則把自動機作為語言識別器,用來研究各種形式語言。在神經生理學中把自動機定義為神經網路的動態模型,用來研究神經生理活動和思維規律,探索人腦的機制。在生物學中有人把自動機作為生命體的生長發育模型,研究新陳代謝和遺傳變異。在數學中則用自動機定義可計算函數,研究各種演算法。現代自動機的一個重要特點是能與外界交換信息,並根據交換得來的信息改變自己的動作,即改變自己的功能,甚至改變自己的結構,以適應外界的變化。也就是說在一定程度上具有類似於生命有機體那樣的適應環境變化的能力。
自動機與一般機器的重要區別在於自動機具有固定的內在狀態,即具有記憶能力和識別判斷能力或決策能力,這正是現代信息處理系統的共同特點。因此,自動機適宜於作為信息處理系統乃至一切信息系統的數學模型。自動機可按其變數集和函數的特性分類,也可按其抽象結構和聯結方式分類。主要有:有限自動機和無限自動機、線性自動機和非線性自動機、確定型自動機和不確定型自動機、同步自動機和非同步自動機、級聯自動機和細胞自動機等。
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./question/7218281?fr=qrl3
問題九:編譯原理中"(E)"表示什麼 字元( 表達式 字元)
⑦ 編譯原理中的文法的產生式的括弧有什麼用
加上括弧,是讓編程渣談磨語侍悄言機器 最先識別。
就不用 從 E 執行到 F——EIid
先執行 括弧如斗裡面的
⑧ 編譯原理中,在文法G中,E'的follow集為什麼會含有右括弧,題和答案如圖,求解答
這個問題中的一個產生式E』→+TE』| e,應該是E->+TE』 |ε這樣吧!否則不可能獲得如此結果.
關於求follow集合,龍書中說得很清楚,依據三條規則即可:
1、任何FOLLOW(S)都包含輸入終止符號,其中S是開始符號.
適用該條,因此FOLLOW(E』)中包含終止符號#.
2、如果存在產生式,A->αBβ,則將FIRST(β)中除ε以外的符號都放入FOLLOW(B)中.
該條不適用,因為在上述所有產生式中不存在形如E『->αE』β這樣的產生式.
3、如果存在產生式,A->αB,或A->αBβ,其中FIRST(β)中包含ε,則將FOLLOW(A)中的所有符號都放入FOLLOW(B)中.
適用該條,因為存在這樣的產生式E->+TE』,使得FOLLOW(E』)=FOLLOW(E)成立.而FOLLOW(E)適用上述第二條,根據產生式F→(E)可求得為FOLLOW(E)={#,)}.
綜上,FOLLOW(E』)=FOLLOW(E)={#,)}.
⑨ 編譯原理:構造產生此語言的上下文無關文法G
對於文法G=(V, T, S, P),如果產生式的形式如下:
A -> xB
A -> x
其中A, B屬於V,x屬於T*,則稱為右線性文法;相似的,如果產生式的形式如下:
A -> Bx
A -> x
則稱為左線性文法。右線性文法和左線性文法統稱為正則文法。
正則表達式的表達能力等價於正則文法,正則表達式的定義如下:
字母表中的任意字母是正則表達式,空串和空集也是正則表達式;
如果r, s是正則表達式,那麼r|s, rs, r*, (r)也是正則表達式。
正則表達式的擴展:
r+:一個或多個重復
. :任意字元
[a-z]:字元范圍
[^abc]:不在給定集合中的任意字元
r?:可選
正則表達式只能使用終結符(字母表中的字元),因而很容易變得復雜又難懂,實際中,經常使用正則描述,正則描述允許使用非終結符定義表達式,很像EBNF,但是它限制在未完全定義之前,不能使用非終結符,也就是說不允許遞歸或自嵌套。
像正則表達式的表達能力等價於正則文法一樣,BNF範式的表達能力等價於上下文無關文法。BNF是「Backus Naur Form」的縮寫。John Backus和Peter Naur首次引入一種形式化符號來描述給定語言的語法。
BNF的元符號:
::= 表示「定義為 」,有的書上用-->
| 表示「或者」
< > 尖括弧用於括起非終結符。
BNF的擴展EBNF:
可選項被括在元符號「[」和「]」中
重復項(零個或者多個)被括在元符號「{」和「}」中
僅一個字元的終結符用引號(")引起來,以和元符號區別開來
上述操作符不是嚴格限定的,有的人喜歡直接使用擴展正則表達式的操作符描述EBNF。除了方便表達以外,引入EBNF的另一個主要原因是為了更緊密地把文法映射到遞歸下降分析程序的真實代碼。當需要手動構造歸下降分析程序的時候,通常把上下文無關文法改寫為EBNF是必需的。
如果一個上下文無關文法G不是自嵌套或自遞歸的,即不存在如下推導:
U =>* xUy
那麼L(G)是正則語言。自嵌套的上下文無關文法不一定是正則語言。事實上,一個上下文無關文法是嚴格的,既不可能由正則文法產生,當且僅當該語言的一切文法都是自嵌套的。
如果一個上下文無關文法G不是自嵌套或自遞歸的,即不存在如下推導:
U =>* xUy
那麼L(G)是正則語言。自嵌套的上下文無關文法不一定是正則語言。事實上,一個上下文無關文法是嚴格的,既不可能由正則文法產生,當且僅當該語言的一切文法都是自嵌套的。
BNF的擴展EBNF:
可選項被括在元符號「[」和「]」中
重復項(零個或者多個)被括在元符號「{」和「}」中
僅一個字元的終結符用引號(")引起來,以和元符號區別開來
上述操作符不是嚴格限定的,有的人喜歡直接使用擴展正則表達式的操作符描述EBNF。除了方便表達以外,引入EBNF的另一個主要原因是為了更緊密地把文法映射到遞歸下降分析程序的真實代碼。當需要手動構造歸下降分析程序的時候,通常把上下文無關文法改寫為EBNF是必需的。
如果一個上下文無關文法G不是自嵌套或自遞歸的,即不存在如下推導:
U =>* xUy
那麼L(G)是正則語言。自嵌套的上下文無關文法不一定是正則語言。事實上,一個上下文無關文法是嚴格的,既不可能由正則文法產生,當且僅當該語言的一切文法都是自嵌套的。
如上所述,上下文無關文法的遞歸性,對其分析方法也有很大影響。首先,用作識別這些結構的演算法必須使用遞歸調用或顯式管理的分析棧。其次,用作表示語言語義結構的數據結構現在也必須是遞歸的(通常是一顆分析樹),而不再是線性的(如同用於詞法和記號中的一樣)了。
在程序設計語言中,通常用正則表達式描述詞法規則。但是正則表示式的表達能力有限,她無法表達括弧配對等語法形式,因而,需要引入表達能力更強的上下文無關文法。編譯程序中常用正則文法表示詞法,用上下文無關文法表示語法。那麼程序語言中那些屬於詞法哪些屬於語法呢?一個簡單的辦法,把所有能用正則文法表示的規則成為詞法,即我們用盡可能的使用正則文法表示更多的東西,那些無法用正則表示式表示的成為句法,如C語言中的{ statement; }語法形式。語言中有些規則使用上下文無關文法仍然無法描述,例如變數的定義在使用之前,類型匹配等等,這些通常稱為(靜態)語義,它們在編譯程序的靜態語義檢查階段進行檢測。
如果一個上下文無關文法G不是自嵌套或自遞歸的,即不存在如下推導:
U =>* xUy
那麼L(G)是正則語言。自嵌套的上下文無關文法不一定是正則語言。事實上,一個上下文無關文法是嚴格的,既不可能由正則文法產生,當且僅當該語言的一切文法都是自嵌套的。
⑩ 編譯原理
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[1]。
中文名
編譯原理[1]
外文名
Compilers: Principles, Techniques, and Tools[1]
領域
計算機專業的一門重要專業課[1]
快速
導航
編譯器
編譯原理課程
編譯技術的發展
編譯的基本流程
編譯過程概述
基本概念
編譯原理即是對高級程序語言進行翻譯的一門科學技術, 我們都知道計算機程序由程序語言編寫而成, 在早期計算機程序語言發展較為緩慢, 因為計算機存儲的數據和執行的程序都是由0、1代碼組合而成的, 那麼在早期程序員編寫計算機程序時必須十分了解計算機的底層指令代碼通過將這些微程序指令組合排列從而完成一個特定功能的程序, 這就對程序員的要求非常高了。人們一直在研究如何如何高效的開發計算機程序, 使編程的門檻降低。[2]
編譯器
C語言編譯器是一種現代化的設備, 其需要藉助計算機編譯程序, C語言編譯器的設計是一項專業性比較強的工作, 設計人員需要考慮計算機程序繁瑣的設計流程, 還要考慮計算機用戶的需求。計算機的種類在不斷增加, 所以, 在對C語言編譯器進行設計時, 一定要增加其適用性。C語言具有較強的處理能力, 其屬於結構化語言, 而且在計算機系統維護中應用比較多, C語言具有高效率的優點, 在其不同類型的計算機中應用比較多。[3]
C語言編譯器前端設計
編譯過程一般是在計算機系統中實現的, 是將源代碼轉化為計算機通用語言的過程。編譯器中包含入口點的地址、名稱以及機器代碼。編譯器是計算機程序中應用比較多的工具, 在對編譯器進行前端設計時, 一定要充分考慮影響因素, 還要對詞法、語法、語義進行分析。[3]
1 詞法分析[3]
詞法分析是編譯器前端設計的基礎階段, 在這一階段, 編譯器會根據設定的語法規則, 對源程序進行標記, 在標記的過程中, 每一處記號都代表著一類單詞, 在做記號的過程中, 主要有標識符、關鍵字、特殊符號等類型, 編譯器中包含詞法分析器、輸入源程序、輸出識別記號符, 利用這些功能可以將字型大小轉化為熟悉的單詞。[3]
2 語法分析[3]
語法分析是指利用設定的語法規則, 對記號中的結構進行標識, 這包括句子、短語等方式, 在標識的過程中, 可以形成特殊的結構語法樹。語法分析對編譯器功能的發揮有著重要影響, 在設計的過程中, 一定要保證標識的准確性。[3]
3 語義分析[3]
語義分析也需要藉助語法規則, 在對語法單元的靜態語義進行檢查時, 要保證語法規則設定的准確性。在對詞法或者語法進行轉化時, 一定要保證語法結構設置的合法性。在對語法、詞法進行檢查時, 語法結構設定不合理, 則會出現編譯錯誤的問題。前端設計對精確性要求比較好, 設計人員能夠要做好校對工作, 這會影響到編譯的准確性, 如果前端設計存在失誤, 則會影響C語言編譯的效果。[3]