Ⅰ 编译程序包括哪几个主要组成部分
编译过程分为分析和综合两个部分,并进一步划分为词法分析、语法分析、语义分析、代码优化、存储分配和代码生成等六个相继的逻辑步骤。这六个步骤只表示编译程序各部分之间的逻辑联系,而不是时间关系。
编译过程既可以按照这六个逻辑步骤顺序地执行,也可以按照平行互锁方式去执行。在确定编译程序的具体结构时,常常分若干遍实现。对于源程序或中间语言程序,从头到尾扫视一次并实现所规定的工作称作一遍。每一遍可以完成一个或相连几个逻辑步骤的工作。
(1)编译程序具有语法分析扩展阅读:
对于c编译程序来说,其语言的特点如下:
1、c语言是一种结构化语言。它层次清晰,便于按模块化方式组织程序,易于调试和维护,而且表现能力和处理能力极强。
2、c语言具有丰富的运算符和数据类型,便于实现各类复杂的数据结构。它还可以直接访问内存的物理地址,进行位(bit)一级的操作。
3、由于c语言实现了对硬件的编程操作,因此集高级语言和低级语言的功能于一体。它既可用于系统软件的开发,也适合于应用软件的开发。
4、此外,c语言还具有效率高、可移植性强等特点。因此它广泛地移植到了各类各型计算机上,从而形成了多种版本。
Ⅱ 编译程序前三阶段完成工作
编译程序前三阶段完成工作词法分析、语法分析、语义分析和中间代码生成。
编译程序是把用高级程序设计语言或计算机汇编语言书写的源程序,翻译成等价的机器语言格式目标程序的翻译程序,属于采用生成性实现途径实现的翻译程序。编译程序以高级程序设计语言书写的源程序作为输入,而以汇编语言或机器语言表示的目标程序作为输出。
主要功能:
①语法检查:检查源程序是否合乎语法。如果不符合语法,编译程序要指出语法错误的部位、性质和有关信息。编译程序应使用户一次上机,能够尽可能多地查出错误。
②调试措施:检查源程序是否合乎设计者的意图。为此,要求编译程序在编译出的目标程序中安置一些输出指令,以便在目标程序运行时能输出程序动态执行情况的信息,如变量值的更改、程序执行时所经历的线路等。这些信息有助于用户核实和验证源程序是否表达了算法要求。
③修改手段:为用户提供简便的修改源程序的手段。编译程序通常要提供批量修改手段(用于修改数量较大或临时不易修改的错误)和现场修改手段(用于运行时修改数量较少、临时易改的错误)。
Ⅲ 一个典型的编译程序通常由哪些部分组成各部分的主要功能是什么
通常由七个部分组成。分别是:词法分析、语法分析、语义分析和中间代码生成、优化、目标代码生成以及表格和表格管理、出错处理。
各自功能是:
1.词法分析:输入源程序,对构成源程序的字符串进行扫描和分解,识别出一个个单词(也称单词符号,或简称符号)。在词法分析阶段工作所依循的是语言的词法规则;描述词法规则的有效工具是正规式和有限自动机。
2.语法分析:在词法分析的基础上,根据语言的语法规则,把单词符号串组成各类语法单位。具体的说,语法分析是在单词流的基础上建立一个层次结构——建立语法树。
3.语义分析和中间代码生成:语义分析利用语法分析阶段确定的层次结构来识别表达式和语句中的操作信息及类型信息;中间代码生成阶段将产生的源程序的一个显式中间表示,这种中间表示可以看成是某种抽象程序,通常是与平台无关的,(可用三地址码和四元式表示)。
4.优化:试图改进中间代码,以产生执行速度较快的机器代码。
5.目标代码生成:生成可重定位的机器代码或汇编代码。
6.表格和表格管理:编译程序在工作过程中需要保持一系列的表格,以登记源程序的各类信息和编译各阶段的进展情况。
7.出错处理:编译程序对源程序中的错误进行处理,应最大限度地发现源程序中的各种错误,准确地指出错误的性质和发生错误的地点,并且将错误所造成的影响限制在尽可能小的范围内,使得源程序的其余部分能继续被编译下去,以便进一步发现其他可能的错误。通常编译过程中每个阶段都可能检测出错误,其中,绝大多数数错误可以在编译的前三阶段检测出来。且源程序中的错误通常分为语法错误和语义错误两大类。出错处理就是为了处理以上的错误情况。
Ⅳ 编译程序的综合部分
综合阶段必须根据符号表和中间语言程序产生出目标程序,其主要工作包括代码优化、存储分配和代码生成。代码优化是通过重排和改变程序中的某些操作,以产生更加有效的目标程序。存储分配的任务是为程序和数据分配运行时的存储单元。代码生成的主要任务是产生与中间语言程序符等价的目标程序,顺序加工中间语言程序,并利用符号表和常数表中的信息生成一系列的汇编语言或机器语言指令。 编译过程分为分析和综合两个部分,并进一步划分为词法分析、语法分析、语义分析、代码优化、存储分配和代码生成等六个相继的逻辑步骤。这六个步骤只表示编译程序各部分之间的逻辑联系,而不是时间关系。编译过程既可以按照这六个逻辑步骤顺序地执行,也可以按照平行互锁方式去执行。在确定编译程序的具体结构时,常常分若干遍实现。对于源程序或中间语言程序,从头到尾扫视一次并实现所规定的工作称作一遍。每一遍可以完成一个或相连几个逻辑步骤的工作。例如,可以把词法分析作为第一遍;语法分析和语义分析作为第二遍;代码优化和存储分配作为第三遍;代码生成作为第四遍。反之,为了适应较小的存储空间或提高目标程序质量,也可以把一个逻辑步骤的工作分为几遍去执行。例如,代码优化可划分为代码优化准备工作和实际代码优化两遍进行。
一个编译程序是否分遍,以及如何分遍,根据具体情况而定。其判别标准可以是存储容量的大小、源语言的繁简、解题范围的宽窄,以及设计、编制人员的多少等。分遍的好处是各遍功能独立单纯、相互联系简单、逻辑结构清晰、优化准备工作充分。缺点是各遍之中不可避免地要有些重复的部分,而且遍和遍之间要有交接工作,因之增加了编译程序的长度和编译时间。
一遍编译程序是一种极端情况,整个编译程序同时驻留在内存,彼此之间采用调用转接方式连接在一起(图2)。当语法分析程序需要新符号时,它就调用词法分析程序;当它识别出某一语法结构时,它就调用语义分析程序。语义分析程序对识别出的结构进行语义检查,并调用“存储分配”和“代码生成”程序生成相应的目标语言指令。
随着程序设计语言在形式化、结构化、直观化和智能化等方面的发展,作为实现相应语言功能的编译程序,也正向自动程序设计的目标发展,以便提供理想的程序设计工具。
参考书目
陈火旺、钱家骅、孙永强编:《编译原理》,国防工业出版社,北京,1980。
A.V.Aho, Principles of Compiler Design,Addison Wes-ley, Reading, Massachusetts, 1977. 20世纪80年代以后,程序设计语言在形式化、结构化、直观化和智能化等方面有了长足的进步和发展,主要表现在两个方面:①随着程序设计理论和方法的发展,相继推出了一系列新型程序设计语言,如结构化程序设计语言、并发程序设计语言、分布式程序设计语言、函数式程序设计语言、智能化程序设计语言、面向对象程序设计语言等;②基于语法、语义和语用方面的研究成果,从不同的角度和层次上深刻地揭示了程序设计语言的内在规律和外在表现形式。与此相应地,作为实现程序设计语言重要手段之一的编译程序,在体系结构、设计思想、实现技术和处理内容等方面均有不同程度的发展、变化和扩充。另外,编译程序已作为实现编程的重要软件工具,被纳入到软件支援环境的基本层软件工具之中。因此,规划编译程序实现方案时,应从所处的具体软件支援环境出发,既要遵循整个环境的全局性要求和规定,又要精心考虑与其他诸层软件 工具之间的相互支援、配合和衔接关系。
Ⅳ 编译程序有哪些主要构成成分它们各自的主要功能是什么
编译过程分为分析和综合两个部分,并进一步划分为词法分析、语法分析、语义分析、代码优化、存储分配和代码生成等六个相继的逻辑步骤。这六个步骤只表示编译程序各部分之间的逻辑联系,而不是时间关系。
编译过程既可以按照这六个逻辑步骤顺序地执行,也可以按照平行互锁方式去执行。在确定编译程序的具体结构时,常常分若干遍实现。对于源程序或中间语言程序,从头到尾扫视一次并实现所规定的工作称作一遍。每一遍可以完成一个或相连几个逻辑步骤的工作。
例如,可以把词法分析作为第一遍;语法分析和语义分析作为第二遍;代码优化和存储分配作为第三遍;代码生成作为第四遍。
反之,为了适应较小的存储空间或提高目标程序质量,也可以把一个逻辑步骤的工作分为几遍去执行。例如,代码优化可划分为代码优化准备工作和实际代码优化两遍进行。
(5)编译程序具有语法分析扩展阅读
从左至右逐个字符地对源程序进行扫描,产生一个个的单词符号,把作为字符串的源程序改造成为单词符号串的中间程序。执行词法分析的程序称为词法分析程序或扫描器。
源程序中的单词符号经扫描器分析,一般产生二元式:单词种别;单词自身的值。单词种别通常用整数编码,如果一个种别只含一个单词符号,那么对这个单词符号,种别编码就完全代表它自身的值了。若一个种别含有许多个单词符号,那么,对于它的每个单词符号,除了给出种别编码以外,还应给出自身的值。
词法分析器一般来说有两种方法构造:手工构造和自动生成。手工构造可使用状态图进行工作,自动生成使用确定的有限自动机来实现。
编译程序的语法分析器以单词符号作为输入,分析单词符号串是否形成符合语法规则的语法单位,如表达式、赋值、循环等,最后看是否构成一个符合要求的程序,按该语言使用的语法规则分析检查每条语句是否有正确的逻辑结构,程序是最终的一个语法单位。编译程序的语法规则可用上下文无关文法来刻画。
Ⅵ 编译器笔记13-语法分析-LR分析法概述
可以用LR分析法分析的文法可以称为LR分析法。LR文法( Knuth ,1963)是最大的、可以构造出相应移入- 归约语法分析器的文法类。
LR(k)分析,需要向前查看k个输入符号的LR分析,k=0 和 k=1 这两种情况具有实践意义,当省略(k)时,表示k=1。而在LR(k)这样的名称中,k代表的是分析时所需前瞻符号(lookahead symbol)的数量,也就是除了当前处理到的输入符号之外,还得再向右引用几个符号之意;省略 (k)时即视为LR(1),而非LR(0)。
作为对比这里列出LL(1)文法的含义:
问:自底向上分析的关键问题是什么?
答:如何正确地识别句柄,句柄是逐步形成的,用“状态”表示句柄识别的进展程度。例如在 自底向上分析概述 中所提及到句柄识别错误的例子,通过状态跟下一个输入符号就可以判断出应该做出哪一个动作,而状态相当于一种记忆功能记录当前句柄识别到什么程度。
与移入分析器不同的是LR分析器多了一个与符号栈平行的状态栈。
之后的分析过程与上图类似,直至到如下状态,分析成功。可见分析时进行什么动作是由栈状态栈栈顶的状态和下一个输入符号决定。
输入:串w和LR语法分析表,该表描述了文法G的ACTION函数和GOTO函数。
输出:如果w在L(G)中,则输出w的自底向上语法分析过程中的归约步骤;否则给出一个错误指示。
方法:初始时,语法分析器栈中的内容为初始状态s0 ,输入缓冲区中的内容为w$。然后,语法分析器执行下面的程序:
先了解LR(0)项目和增广文法这两个概念
右部某位置标有圆点的产生式称为相应文法的一个LR(0)项目(简称为项目):A → α1·α2
文法开始符号S表示的是语言中的最大成分。如下图当b出现时可以将它移入到分析栈中。b移进栈后我们期待归约出B。当归约出B时我们还期待再归约一个B。
如果G是一个以S为开始符号的文法,则G的增广文法G'就是在G中加上新开始符号S'和产生式S'→S而得到的文法
引入这个新的开始产生式的目的是使得文法开始符号仅出现在一个产生式的左边,从而使得分析器只有一个接受状态。
项目可以分为以下几类:
上图中S'对应的第一个项目称为初始项目,而S'对应的最后一个项目称之为接收项目在此状态下文法的开始符号已经被归约出来,因此可以接收了故称为接收项目。红色方框中的项目则被称为归约项目。
项目集闭包(Closure of Item Sets)
可以把等价的项目组成一个项目集(I),称为项目集闭包,每个项目集闭包对应着自动机的一个状态。
先了解CLOSURE和GOTO这两个函数
项目集I的闭包的数学定义:
返回项目集I对应于文法符号X的后继项目集闭包
规范LR(0)项集族(Canonical LR(0) Collection)
说明: 该自动机的初始状态就是文法的初始项目的项目集闭包,其终止状态集合只有一个状态就是文法的接收项目的项目集闭包。
如果LR(0)分析表中没有语法分析动作冲突,那么给定的文法就称为LR(0)。不是所有CFG都能用LR(0)方法进行分析,也就是说,CFG不总是LR(0)文法。
为了解决移进/归约冲突和归约/归约冲突需要使用到 SLR分析法 和 LR(1)分析法 。
问: 为什么没有移进/移进冲突?
答: 首先只有在移进状态和待约状态下的项目才会有使用到移进操作。在0状态时所有项目都是移进状态根据LL文法显然不会产生移进/移进操作,因为每个产生式左部的SELECT集是没有交集的。而在其他具有待约状态项目的状态中,所有集合都是等价的。假若在某状态下输入终结符y时发生移进/移进冲突,即存在两个这样的项目A0→α0·yβ0,A1→α1·yβ1,但显然这两个项目是不等价的显然与同一状态下所有项目等价相矛盾,因此这种移进/移进冲突是不存在的。假若在某状态下输入非终结符X时发生移进/移进冲突,即存在两个这样的项目A0→α0·Xβ0,A1→α1·Xβ1,而A0与A1在同一状态下是等价的则两项目要么是A0→α0·Xβ0与X→.Xβ1(原项目A1变为X,α1变为ε)要么是A1→α1·Xβ1与X→.Xβ0(原项目A0变为X,α0变为ε)。显然X→Xβ0|Xβ1(左递归)是不符合LL文法的因此这种情况也是不可能出现。
综上移进/移进冲突在LR分析下是不存在的。
Ⅶ 编译程序的工作过程
编译程序必须分析源程序,然后综合成目标程序。首先,检查源程序的正确性,并把它分解成若干基本成分;其次,再根据这些基本成分建立相应等价的目标程序部分。为了完成这些工作,编译程序要在分析阶段建立一些表格,改造源程序为中间语言形式,以便在分析和综合时易于引用和加工(图1)。
数据结构分析和综合时所用的主要数据结构,包括符号表、常数表和中间语言程序。符号表由源程序中所用的标识符连同它们的属性组成,其中属性包括种类(如变量、数组、结构、函数、过程等)、类型(如整型、实型、字符串、复型、标号等),以及目标程序所需的其他信息。常数表由源程序中用的常数组成,其中包括常数的机内表示,以及分配给它们的目标程序地址。中间语言程序是将源程序翻译为目标程序前引入的一种中间形式的程序,其表示形式的选择取决于编译程序以后如何使用和加工它。常用的中间语言形式有波兰表示、三元组、四元组以及间接三元组等。
分析部分源程序的分析是经过词法分析、语法分析和语义分析三个步骤实现的。词法分析由词法分析程序(又称为扫描程序)完成,其任务是识别单词(即标识符、常数、保留字,以及各种运算符、标点符号等)、造符号表和常数表,以及将源程序换码为编译程序易于分析和加工的内部形式。语法分析程序是编译程序的核心部分,其主要任务是根据语言的语法规则,检查源程序是否合乎语法。如不合乎语法,则输出语法出错信息;如合乎语法,则分解源程序的语法结构,构造中间语言形式的内部程序。语法分析的目的是掌握单词是怎样组成语句的,以及语句又是如何组成程序的。语义分析程序是进一步检查合法程序结构的语义正确性,其目的是保证标识符和常数的正确使用,把必要的信息收集和保存到符号表或中间语言程序中,并进行相应的语义处理。
Ⅷ 一个编译程序有几部分构成
作为一个功能完整、且强大的编译器,一般来说包括如下几个部分:词法分析、语法分析、语义分析(因为语法上正确的,但是语义不一定正确。例如:老虎吃人、人吃老虎,语法是正确的,都是主谓宾格式,且词性相同,但是从语义分析上讲就是错误的)、中间代码生成、直到生成可执行程序。
Ⅸ 关于编译程序说法正确的是什么
编译程序完成高级语言程序到低级语言程序的等价翻译。Ⅹ 编译程序有哪些主要构成成分
一个典型的编译程序通常包含8个组成部分,它们是词法分析程序、语法分析程序、语义分析程序、中间代码生成程序、中间代码优化程序、目标代码生成程序、表格管理程序和错误处理程序。
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