北京工業(yè)大學(xué)廖湖聲編.ppt
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>,北京工業(yè)大學(xué)廖湖聲編學(xué)時(shí)：56小時(shí)（含上機(jī)：12小時(shí)）主頁(yè)：172.21.14.209/網(wǎng)上教學(xué)參考教材：《程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言編譯原理》(第3版)國(guó)防工業(yè)出版社,引言,什么叫編譯程序?qū)⒏呒?jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言翻譯成邏輯上等價(jià)的低級(jí)語(yǔ)言(匯編語(yǔ)言,機(jī)器語(yǔ)言)的翻譯程序目的：提高執(zhí)行效率,編譯程序,,,源程序,目標(biāo)程序,(*.C/*.PAS),(*.OBJ/*.EXE),編譯與語(yǔ)言,編譯程序設(shè)計(jì)原理：高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的實(shí)現(xiàn)原理編譯技術(shù)：最具有代表性的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言處理技術(shù)計(jì)算機(jī)語(yǔ)言人與計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)軟件之間的交流工具廣義理解：軟件之間傳輸?shù)男畔?各種用途的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言,程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言描述程序執(zhí)行的算法數(shù)據(jù)庫(kù)語(yǔ)言數(shù)據(jù)定義、數(shù)據(jù)操作機(jī)器語(yǔ)言控制計(jì)算機(jī)的工作命令語(yǔ)言控制系統(tǒng)的工作都是編譯技術(shù)的處理對(duì)象,高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的一般特征,程序結(jié)構(gòu)子程序、函數(shù)——程序包語(yǔ)句——條件、循環(huán)、賦值表達(dá)式——邏輯、關(guān)系、算術(shù)變量、常數(shù)、運(yùn)算符、函數(shù)調(diào)用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)標(biāo)量——整數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)、字符、字符串?dāng)?shù)組、結(jié)構(gòu)（記錄）抽象數(shù)據(jù)類型——類編譯實(shí)現(xiàn)的任務(wù)程序結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的具體處理,高級(jí)語(yǔ)言的分類,過(guò)程式語(yǔ)言ImperativeFORTRAN、BASIC、Pascal、C函數(shù)式語(yǔ)言FunctionalLISP、ML邏輯式語(yǔ)言LogicalProlog面向?qū)ο笳Z(yǔ)言O(shè)bject-OrientedSmalltalk、C++、Java、Ada、C#語(yǔ)言的實(shí)現(xiàn)都需要編譯系統(tǒng)的支持,學(xué)習(xí)內(nèi)容,語(yǔ)言結(jié)構(gòu)的描述與分析語(yǔ)義的描述與實(shí)現(xiàn)框架程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的工作原理用途：計(jì)算機(jī)語(yǔ)言的實(shí)現(xiàn)與設(shè)計(jì)復(fù)雜數(shù)據(jù)處理（廣義）特征：十分復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理比較成熟的理論基礎(chǔ)指導(dǎo)軟件設(shè)計(jì)實(shí)踐,第一章計(jì)算機(jī)語(yǔ)言的實(shí)現(xiàn),程序的解釋執(zhí)行如：BASIC、DOS命令，問(wèn)題：效率低下,解釋程序,源程序,輸入數(shù)據(jù),計(jì)算結(jié)果,程序的編譯執(zhí)行,目標(biāo)程序：機(jī)器語(yǔ)言匯編語(yǔ)言,編譯程序,運(yùn)行系統(tǒng),目標(biāo)程序,輸入數(shù)據(jù),計(jì)算結(jié)果,源程序,1.1編譯系統(tǒng)的需求分析,源程序的分析詞法、語(yǔ)法、語(yǔ)義目標(biāo)程序的綜合語(yǔ)句的翻譯、代碼生成標(biāo)識(shí)符的綁定(binding)變量：存儲(chǔ)單元函數(shù)：目標(biāo)代碼序列,1.2編譯過(guò)程,自然語(yǔ)言的翻譯過(guò)程：Iwishyousuccess主語(yǔ)謂語(yǔ)間接賓語(yǔ)直接賓語(yǔ)識(shí)別單詞（拼寫正確）、語(yǔ)法檢查（順序格式）、語(yǔ)義理解（合理）、組織譯文（符合原文、通順）,一個(gè)C程序的編譯過(guò)程,源程序：main(){printf(“hello”);}1.詞法分析分析字符序列；識(shí)別單詞（種別、屬性）查詞法錯(cuò)誤；標(biāo)識(shí)符登記；,結(jié)果IDNmain‘(’‘)’‘{’IDNprintf‘(’STRhello‘)’‘;’‘}’,2.語(yǔ)法分析,分析單詞序列；識(shí)別語(yǔ)法結(jié)構(gòu)；查語(yǔ)法錯(cuò)誤；構(gòu)造分析樹；,3.語(yǔ)義分析,確認(rèn)標(biāo)識(shí)符的屬性類型、作用域等語(yǔ)義檢查運(yùn)算的合法性、取值范圍等子程序的靜態(tài)綁定代碼存儲(chǔ)的相對(duì)地址變量的靜態(tài)綁定數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的相對(duì)地址,程序使用的內(nèi)存空間,字符串常數(shù)hello?臨時(shí)變量t?目標(biāo)代碼main?編譯程序負(fù)責(zé)為各變量、常數(shù)和函數(shù)計(jì)算并分配必要的內(nèi)存空間,,,,4.生成中間代碼,中間語(yǔ)言簡(jiǎn)單規(guī)范機(jī)器無(wú)關(guān)易于優(yōu)化與轉(zhuǎn)換按照語(yǔ)法分析樹生成中間語(yǔ)言代碼,翻譯例Z=(X+0.48)*Y/W;結(jié)果（三地址代碼）T1=X+0.48T2=T1*YZ=T2/W,5.中間代碼優(yōu)化中間代碼的優(yōu)化處理，以求提高執(zhí)行效率6.目標(biāo)代碼生成將中間代碼轉(zhuǎn)換成目標(biāo)機(jī)上的機(jī)器指令代碼或匯編代碼,MOVR0,#12,ADDR0,#4MULR0,R2匯編指令代碼,100000010001110010000010000101001100010000010010機(jī)器指令代碼,編譯程序的結(jié)構(gòu),源程序,目標(biāo)程序,其他模塊,表格管理輔助語(yǔ)法檢查、語(yǔ)義檢查完成靜態(tài)綁定、管理編譯過(guò)程錯(cuò)誤處理詞法：拼寫...語(yǔ)法：語(yǔ)句結(jié)構(gòu)、表達(dá)式結(jié)構(gòu)...語(yǔ)義：類型不匹配...,編譯程序的軟件結(jié)構(gòu),編譯前端目標(biāo)機(jī)無(wú)關(guān)部分詞法分析、語(yǔ)法分析、中間代碼生成語(yǔ)義分析、中間代碼優(yōu)化編譯后端目標(biāo)機(jī)相關(guān)部分目標(biāo)代碼優(yōu)化目標(biāo)代碼生成多遍掃描常見：前段1.2.和后端1.2.,程序設(shè)計(jì)環(huán)境,集成化的程序設(shè)計(jì)環(huán)境編輯程序編譯程序連接程序-----將目標(biāo)程序連接成可執(zhí)行程序調(diào)試工具-----跟蹤、分析常見：TurboC/C++VisualStudioforC/C++,Basic等JBuilder,BlueJ,1.3編譯技術(shù)的通用性,把復(fù)雜數(shù)據(jù)看作一條語(yǔ)句數(shù)據(jù)格式的分析利用詞法分析、語(yǔ)法分析方法數(shù)據(jù)處理的框架基于語(yǔ)法制導(dǎo)的語(yǔ)義處理框架編譯技術(shù)可以用于各種復(fù)雜數(shù)據(jù)的分析處理,例1-1（1/2）,DOS命令date的輸出格式例：9-2-1993、09-03-1993、9-03-93語(yǔ)法date→month-day-year詞法month→DIGDIG|DIGday→DIGDIG|DIGyear→DIGDIG|DIGDIGDIGDIG,例1-1（2/2）,語(yǔ)義year(年)、month(月)、day(日)語(yǔ)義約束條件0下載提示(請(qǐng)認(rèn)真閱讀)
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