编译原理概念期末总结复习
- 格式:doc
- 大小:23.50 KB
- 文档页数:2
1.给出语言{a n b n a m b m | n,m≥0}的一个上下文无关文法。
(6分)解:G[S]:S—>ABA—>aAb |εB—>aBb |ε2.给出语言{1 n 0 m 1 m0 n | n,m≥0}的一个上下文无关文法。
解:G[S]:S—>1S0 | AA—>0A1 |ε3.P48 第6题(5)、(6).画语法树6、已知文法G:<表达式>::=<项>|<表达式>+<项><项>::=<因子>|<项>*<因子><因子>::=(<表达式>)|i(5)i+(i+i) (6)i+i*i解:(5)语法树:(6)语法树:4.P48第13题直接短语等13、一个上下文无关文法生成句子abbaa的推导树如下:(3)求直接短语解:直接短语有:a ε bP102例题6.1及其分析.( 后加画语法树)例6.1 设文法G[S]为:(1)S—>aAcBe(2)A—>b(3)A—>Ab(4)B—>d对输入串abbcde#进行分析,检查该符号串是否是G[S]的句子。
步骤符号栈输入符号串动作(1)# abbcde# 移进(2)#a bbcde# 移进(3)#ab bcde# 归约(A—>b)(4)#aA bcde#移进(5)#aAb cde# 归约(A—>Ab)(6)#aA cde# 移进(7)#aAc de# 移进(8)#aAcd e# 归约(B—>d)(9)#aAcB e# 移进(10)#aAcBe # 归约(S—>aAcBe)(11)#S # 接受一、计算分析题(60%)1、正规式→ NFA→ DFA→最简DFAP72第1题(1)、(4);第一题1、构造下列正规式相应的DFA.(1)1(0|1)*101解:先构造NFA0 1S AA A ABAB AC ABAC A ABZABZ AC AB除S,A外,重新命名其他状态,令AB为B、AC为C、ABZ为D,因为D含有Z(NFA的终态),所以0 1S AA A BB C BC A DD C B(4) b((ab)*|bb)*ab解:先构造NFA得到DFA如下所示:P72第4题(a)4、把下图确定化和最小化解:确定化:a b0 01 101 01 11 0、{1},其中A为初态,A,B为终态,因此有:a bA B CB B CC A最小化::初始分划得终态组{A,B},非终态组{C}Π0:{A,B},{C},对终态组进行审查,判断A和B是等价的,故这是最后的划分。
编译原理期末总结复习(经典版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制单位:__________________编制时间:____年____月____日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
文档下载后可定制修改,请根据实际需要进行调整和使用,谢谢!并且,本店铺为大家提供各种类型的经典范文,如公文写作、报告体会、演讲致辞、党团资料、合同协议、条据文书、诗词歌赋、教学资料、作文大全、其他范文等等,想了解不同范文格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you!In addition, this shop provides you with various types of classic sample essays, such as official document writing, report experience, speeches, party and group materials, contracts and agreements, articles and documents, poems and songs, teaching materials, essay collections, other sample essays, etc. Learn about the different formats and writing styles of sample essays, so stay tuned!编译原理期末总结复习编译原理期末总结复习(精选3篇)编译原理期末总结复习篇1一、简答题1.什么是编译程序?答:编译程序是一种将高级语言程序(源程序)翻译成低级语言(目标程序)的程序。
编译原理课程期末总结一、引言编译原理是计算机科学与技术专业必修的一门课程,主要讲授计算机程序语言的组织规则和程序的翻译方法。
本学期的编译原理课程,从基本概念开始,逐渐深入到词法分析、语法分析、语义分析和代码生成等内容。
通过学习编译原理,我对程序的编写和翻译有了更深入的理解,并且提高了编写高效程序的能力。
本文将对本学期编译原理课程的学习内容以及个人体会进行总结和归纳。
二、课程学习内容1. 基本概念在编译原理的第一节课中,老师给我们介绍了编译原理的基本概念。
编译器是将源语言程序翻译成目标语言程序的一种软件。
它包括词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成、代码优化和目标代码生成等阶段。
我们学习了编译器的整体结构和各个阶段的作用。
2. 词法分析词法分析是编译器的第一阶段,它负责将源程序分割成一个个单词(Token)。
在本学期的编译原理课程中,我们学习了正则表达式、DFA(Deterministic Finite Automaton)和NFA(Nondeterministic Finite Automaton)的概念。
通过实践,我了解了如何用正则表达式描述词法单元的集合,并将正则表达式转化为NFA和DFA。
3. 语法分析语法分析是编译器的第二阶段,它负责将词法分析得到的单词序列解析成语法树。
在本学期的编译原理课程中,我们学习了上下文无关文法和语法分析算法。
我通过实现LL(1)语法分析器和LR(1)语法分析器,深入理解了语法分析的原理与方法。
4. 语义分析语义分析是编译器的第三阶段,它负责对语法树进行静态检查和语义处理。
在本学期的编译原理课程中,我们学习了符号表的管理和使用、类型检查和类型转换等内容。
通过实践,我掌握了如何设计和实现一个简单的语义分析器。
5. 中间代码生成中间代码生成是编译器的第四阶段,它负责将语法树转化为中间代码。
在本学期的编译原理课程中,我们学习了三地址码和四元式的表示方法,以及中间代码的生成和优化等内容。
《编译原理》知识点总结目录第一章引论第二章高级语言及其语法描述第三章语法分析——自上而下分析第四章属性文法和语法制导翻译第五章语义分析和中间代码产生第六章优化第一章引论一.编译程序(compiler):把某一种高级语言程序等价地转换成另一种低级语言程序(如汇编语言或机器语言程序)的程序二.编译程序的工作的五个阶段:词法分析、语法分析、中间代码产生、优化、目标代码产生1.词法分析任务: 输入源程序,对构成源程序的字符串进行扫描和分解,识别出一个个单词符号。
依循的原则:构词规则描述工具:有限自动机FOR I := 1 TO 100 DO保留字标识符等符整常数保留字整常数保留字2.语法分析任务:在词法分析的基础上,根据语言的语法规则把单词符号串分解成各类语法单位。
依循的原则:语法规则述工具:上下文无关文法3.语义分析与中间代码产生任务:对各类不同语法范畴按语言的语义进行初步翻译。
(变量是否定义、类型是否正确等)依循的原则:语义规则中间代码:三元式,四元式,逆波兰记号,树形结构等。
是一种独立于具体硬件的记号系统。
例:将Z:=X + 0.618 * Y 翻译成四元式为(1) * 0.618 Y T1(2) + X T1 T2(3) := T2 _ Z4. 优化任务:对于前阶段产生的中间代码进行加工变换,以期在最后阶段产生更高效的目标代码。
依循的原则:程序的等价变换规则FOR K:=1 TO 100 DOBEGINM := I + 10 * K;N := J + 10 * K;END4.目标代码产生任务: 把中间代码变换成特定机器上的目标代码。
依赖于硬件系统结构和机器指令的含义目标代码三种形式:a)绝对指令代码: 可直接运行b)可重新定位指令代码: 需要连接装配c)汇编指令代码: 需要进行汇编第二章高级语言及其语法描述2.1.1语法词法规则:单词符号的形成规则。
a)单词符号是语言中具有独立意义的最基本结构。
编译原理期末考试复习整理(详细列出考试重点+重点例题)本页仅作为文档封面,使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March目录第一章 (3)词法分析: (3)语义法分析 (3)中间代码 (3)第二章 (3)1.根据语言写出文法 (4)2.根据文法写语,描述其特点(必考大题2-3类型) (4)3.文法的规范推导、语法树、短语、句柄(必考大题,2-7,2-11) (6)第三章 (11)1.给出一个正规文法 (左线性、右线性方法),写出其状态转换图(必考) (11)1.1右线性文法写出状态转换图 (必考) (11)1.2状态转换图写出右线性文法G (12)1.3左线性文法写出状态转换图 (必考) (13)2.非确定自动机的确定化 (14)第四章 (15)第五章 (15)属性文法与属性翻译文法 (15)逆波兰式(大题) (16)四元式(大题) (16)第一章词法分析:分析源程序的结构,判断它是否是相应程序设计语言的合法程序语义法分析的任务是根据语言的语义规则对语法分析得到的语法结构进行静态的语义检查(确定类型、类型与运算合法性检查、识别含义等),并且转换成另一种内部形式(语义树)表示出来或者直接用目标语言表示出来。
中间代码是一种结构简单、含义明确的记号系统,这种记号系统可以设计为多种多样的形式,重要的设计原则为两点:一是容易生成;二是便于优化、移值;三是容易将它翻译成目标代码第二章文法G定义为四元组(V N,V→,P,S )其中V N为非终结符号(或语法实体,或变量)集;V→为终结符号集;P为产生式(也称规则)的集合; V N,V→和P是非空有穷集。
S称作识别符号或开始符号,它是一个非终结符,至少要在一条产生式中作为左部出现。
V N和V→不含公共的元素,即V N ∩V→ = φ,通常用V 表示V N∪ V→,V称为文法G的字母表或字汇表。
1、编译程序:能够把用各种高级语言书写的源程序翻译成某种等价的目标程序的翻译程序。
2、遍:指编译程序对源程序或中间代码程序从头到尾扫描一次。
3、静态分配:在编译时就能够安排好目标程序运行时的全部数据空间。
4、编译程序包括词法分析、语法分析、中间代码生成、优化,目标代码产生五个阶段,上述各阶段中还要进行表格处理和出错处理的工作。
5、编译程序可分为五个阶段:词法分析、语法分析、中间代码生成、优化、目标代码生成。
上述五个阶段之间每个阶段输出为作下一阶段的输入,第一阶段的输入是源程序,最后阶段的输出是目标代码。
6、程序语言是由语法和语义两方面定义的。
语法指可以形成和产生一个合式的程序的一组规则,语义是定义一个程序的意义的一组规则。
7、一个名字的属性包括类型和作用域。
8、目标代码一般有三种形式:能够立即执行的机器语言代码,待装配的机器语言模块和汇编语言代码。
9、2型文法又称为(上下文无关文法),3型文法又为(正规文法)。
10、虽然名字都是用标识符表示的,但名字和标识符有着本质的区别。
11、词法分析器的任务是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单词符号串的中间程序。
12、执行词法分析的程序称为词法分析器或扫描器。
13、词法分析器所输出的单词符号常常表示成如下二元关系:(单词种别,单词自身值)。
14、词法分析器:是一种程序,它能将字符串形式的源程序改造成单词符号串形式的中间程序。
15、程序语言的单词符号包括:(标识符)、(运算符)、(常数)、(基本字)、界符等。
16、超前搜索:在词法分析过程中,有时为了确定词性,需要超前扫描若干个字符,这个动作为超前搜索。
17、状态转换图是一张有限方向图,其中结点代表状态,状态之间用箭弧连接,箭弧上的标记代表在射出结点状态下可能出现的输入字符或字符类,状态中有一个初态,至少有一个终态。
18、自上而下分析的主旨是,对任何输入串,试图用一切可能的办法,从文法开始符号(根结)出发,自上而下地为输入串建立一颗语法树。
第一章引论什么叫编译程序翻译程序:把某一种语言程序转换成另一种语言程序编译程序:把高级语言程序转换成低级语言程序的翻译程序汇编程序:把汇编语言程序翻译成机器语言程序编译执行与解释执行编译执行:源程序编译成目标程序后执行。
解释执行:不产生目标代码边解释边执行。
编译程序阶段1. 词法分析2. 语法分析3. 语义分析与中间代码生成4. 优化5. 目标代码生成遍:对源程序或源程序的中间结果从头到尾扫描一次。
编译前端:由与源语言有关但与目标机无关。
词法分析、语法分析、语义分析与中间代码生成。
编译后端:与目标机有关。
优化、目标代码生成。
编译工具生成越来越多的人已使用高级语言作工具来编译程序。
第二章高级语言及其语法描述程序语言的定义程序语言由语法和语义两方面定义。
语法语法是一组规则,分为词法规则(规定了字母表中哪样的字符串是一个单词符号)和语法规则(规定了如何从单词符号形成更大的结构)。
语义定义一个程序的意义的一组规则。
程序语言的语法描述∑(Sigma):有穷字母表。
符号:∑中的每个元素。
符号串:符号所构成的一个有穷序列。
ε(Epsilon):空字,不包含任何符号的序列。
∑*(∑的闭包):∑上的所有符号串的全体,包括ε。
连接积:UV={αβ|α∈ U&β∈ V } U、V⊆ ∑*●UV不一定等于 VU●V n=VV…V(n个V的连接积)●V0 = {ε}●V*=V0 ∪ V1 ∪ V2 ∪ V3 ∪ …●V+(正则闭包)=VV*形式语言文法G是一个四元组(VT,VN,S,P)●VT:终结符号集(一般大写字母)●VN:非终结符号集(一般小写字母与各种符号)●S:开始符号●P:产生式集合(A→α)0型文法(短语文法)、1型文法(上下文有关文法)、2型文法(上下文无关文法)、3型文法(正规文法)描述能力 0型>1型>2型>3型上下文无关文法:产生式左侧为单一非终结符,右侧为终结符与非终结符的随意组合最左/右推导:任何一步α ⇒β都是对α中的最左/最右非终结符进行替换。
第一章1.编译的5个阶段:词法分析、语法分析、语义分析与中间代码生成、优化、目标代码生成2.翻译程序:能够把某种语言转换成另一种语言的程序,而两者在逻辑上是等价的3.解释程序:以源程序为输入,不产生目标程序,而是边解释边执行源程序本身的程序。
4.诊断编译程序:帮助程序开发和调试的程序。
5.优化编译程序:提高目标代码效率的程序。
6.运行编译程序的是宿主机,运行目标代码的是目标机。
7.交叉编译:编译程序产生不同于宿主机的目标代码。
8.可变编译程序:不需要重写编译程序中与机器无关的部分就能改变目标机。
9.程序语言由语法和语义两方面定义。
10.语句包括:说明性语句、执行性语句11.子程序传参方式:传值、传地址、传名12.空间分配分方式:静态存储分配、动态存储分配13.表格管理:对各种表格进行管理,包括表格的构造、查找、修改、删除、插入等;词法分析14.词法分析:把源程序作为字符串进行扫描,根据单词词法,识别出所有单词,过滤无用符,并检查是否为合法的单词。
15.词法分析的工具:正规式、有限自动机。
16.单词一般分为如下几种:基本字,标识符,常数,算符,界符。
17.词法规则:规定了形成单词的规则;如常数,标识符,基本字,算符等。
18.识别单词符号的方法:超前搜索19.源程序的预处理:过滤无关的符号。
20.状态图由三种结构构成:分支结构、循环结构、终结点21.LEX语言源程序由两部分组成:正规式辅助定义式、识别规则语法分析22.语法分析:根据语言的语法规则,从单词符号串中识别出各种语法单位,进行句子分析,并检查整个输入字串是否为合法的程序。
23.语法=词法规则+语法规则24.语法规则:规定了由单词构造更大语法单位的规则;如表达式,短语,语句,程序等。
25.语法分析方法:自上而下(算符优先)、自下而上(递归下降)26.重要的语法单位:程序,子程序,语句,短语,表达式等27.上下文无关文法组成:终结符号、非终结符号、开始符号、产生式28.句柄.:一个句型的最左直接短语。
编译原理的复习提纲1.编译原理=形式语言+编译技术2.汇编程序:把汇编语言程序翻译成等价的机器语言程序3.编译程序:把高级语言程序翻译成等价的低级语言程序4.解释执行方式:解释程序,逐个语句地模拟执行翻译执行方式:翻译程序,把程序设计语言程序翻译成等价的目标程序5.计算机程序的编译过程类似,一般分为五个阶段:词法分析、语法分析、语义分析及中间代码生成、代码优化、目标代码生成词法分析的任务:扫描源程序的字符串,识别出的最小的语法单位(标识符或无正负号数等)语法分析是:在词法分析的基础上的,语法分析不考虑语义。
语法分析读入词法分析程序识别出的符号,根据给定的语法规则,识别出各个语法结构。
语义分析的任务是检查程序语义的正确性,解释程序结构的含义,语义分析包括检查变量是否有定义,变量在使用前是否具有值,数值是否溢出等。
语法分析完成之后,编译程序通常就依据语言的语义规则,利用语法制导技术把源程序翻译成某种中间代码。
所谓中间代码是一种定义明确、便于处理、独立于计算机硬件的记号系统,可以认为是一种抽象机的程序代码优化的主要任务是对前一阶段产生的中间代码进行等价变换,以便产生速度快、空间小的目标代码编译的最后一个阶段是目标代码生成,其主要任务是把中间代码翻译成特定的机器指令或汇编程序编译程序结构包括五个基本功能模块和两个辅助模块6.编译划分成前端和后端。
编译前端的工作包括词法分析、语法分析、语义分析。
编译前端只依赖于源程序,独立于目标计算机。
前端进行分析编译后端的工作主要是目标代码的生成和优化后端进行综合。
独立于源程序,完全依赖于目标机器和中间代码。
把编译程序分为前端和后端的优点是:可以优化配置不同的编译程序组合,实现编译重用,保持语言与机器的独立性。
7.汇编器把汇编语言代码翻译成一个特定的机器指令序列第二章1.符号,字母表,符号串,符号串的长度计算P18,子符号串的含义,符号串的简单运算XY,Xn,2.符号串集合的概念,符号串集合的乘积运算,方幂运算,闭包与正闭包的概念P19,P20A0={ε}3.重写规则,简称规则。
编译原理期末复习鉴于编译原理马上就要期末考试,我将手中集中的一些资料上的题目进行了整理归类,每种类型题目给出了所涉及到的基本知识,然后对每类题目中的第一道例题进行了做法进行了讲解,剩下的例题请给大家作为练习,答案也都给出,希望对大家复习有所帮助,最后由于时间很紧,整理的有些仓促,整理中难免有遗漏或错误,请大家见谅;注:下面出现的字母中,若无特别说明,小写英文字母为终结符,大写英文字母为非终结符,希腊字母为终结符与非终结符的任意组合;1、简答题或者名词解释下面涉及到的概念中,加下划线的都是在以往一些试卷中出现的原题,务必掌握;注:这类题目老师说答案不会超过一百个字,否则写的再多也不给分,有些点到即可,不要重复啰嗦;1简述编译程序的概念及其构成答:1编译程序:它特指把某种高级程序设计语言翻译成等价的低级程序设计语言的翻译程序;2构成:2简述词法分析阶段的主要任务也有可能问语法分析阶段主要任务答:词法分析的任务是输入源程序,对源程序进行扫描,识别其中的单词符号,把字符串形式的源程序转换成单词符号形式的源程序;语法分析的主要任务是对输入的单词符号进行语法分析根据语法规则进行推导或者归约,识别各类语法单位,判断输入是不是语法上正确的程序3 简述编译程序的构造过程这个大家看看,是对1和2的综合答:1构造词法分析器:用于输入源程序进行词法分析,输出单词符号;2构造语法分析器:对输入的单词符号进行语法分析,识别各类语法单位,判断输入是不是语法上正确的程序3构造语义分析和中间代码产生器:按照语义规则对已归约出的语法单位进行语义分析并把它们翻译成中间代码;4构造优化器:对中间代码进行优化;5 构造目标代码生成器:把中间的代码翻译成目标程序;6 构造表格管理程序:登记源程序的各类信息和编译各阶段的进展情况;7构造错误处理程序:对出错进行处理;4 说明编译和解释的区别:1编译要程序产生目标程序,解释程序是边解释边执行,不产生目标程序; 2编译程序运行效率高而解释程序便于人机对话;5 文法:描述语言语法结构的形式规则,一般用一个四元式表示: G=VT ,VN,S,P,其中VT :终结符集合非空 VN:非终结符集合非空,且VTVN= S:文法的开始符号,SVNP:产生式集合有限;6二义性文法:一个文法中存某个句子,它有两个不同的最左或者最右推导,则称该文法是二义性的;例子如文法G :S →if expr then S |otherS →if expr then S else S 句子if e1 then if e2 then s1else s2是二义性的;7文法的形式注:文法的形式一定要牢记,特别是2型和3型文法一定要牢记,不仅在概念题中有用,在下面的根据语言写文法题中也有重要作用,如果所写的文法形式不对,一切都是无用功……10型文法短语文法,图灵机:产生式形式为: ,其中: V T V N 且至少含有一个非终结符; V T V N21型上下文有关文法,线性界限自动机:产生式形式为: 其中:|| ||,仅 S 例外但是S 不得出现在任何产生式右部;32型文法上下文无关文法,非确定下推自动机:产生式形式为:P, PV N , V T V N ; 43型文法正规文法,有限自动机:右线性文法:产生式形如:A B 或 A 其中: V T ;A,BV N 左线性文法:产生式形如:A B 或 A 其中: V T ;A,BV N例题:设G=V T ,V N ,S,P 是一个上下文无关文法,产生集合P 中的任一个产生式应具有什么样的形式若G 是1型文法呢若G 是正则文法呢 上下文无关文法, 产生式形式为:P, PV N , V T V N ; 1型文法:产生式形式为: 其中:|| ||,仅 S 例外;正则文法:右线性文法:产生式形如:A B 或 A 其中: V T ;A,BV N左线性文法:产生式形如:A B 或 A 其中: V T ;A,BV N 8什么是PDA 下推自动机答:PDA 是下推自动机,PDA M 用一个七元组表示K,Σ,f,H,h0,S,Z K: 有穷状态集 :输入字母表有穷 H:下推栈符号的有穷字母表h0 :H中的初始符号f: K Σ{} H –> K H S:属于K是初始状态;Z:包含于K,是终结状态集合;9 什么是DFA有穷状态自动机, F,其中:自动机M是一个五元式M=S, , f, S1S: 有穷状态集, 2 :输入字母表有穷,3 f: 状态转换函数,为SS的单值部分映射,fs,a=s’表示:当现行状态为s,输入字符为a时,将状态转换到下一状态s’;我们把s’称为s的一个后继状态;S是唯一的一个初态; 5 FS :终态集可空;4 S10推导:所谓推导就是对于一个含非终结符A的符号串,利用规则A→α,把A替换成α得到新符号串的过程;最左推导:在推导的每一步,选择符号串最左边的非终结符进行替换;最右推导:在推导的每一步,选择符号串最右边的非终结符进行替换;11归约:归约是推倒的逆过程,即用产生式的左部非终结符替换右部符号串;12什么是句型什么称为句子什么是语言句型:从文法的起始符号出发,经过有限步的推导能够推导出来的符号称为句子;句子:只由终结符构成的句型称为句子;语言:所有句子的集合构成该文法描述的语言;13什么是短语什么是直接短语也称为简单短语什么是句柄什么是素短语什么是最左素短语以下几个概念一定要理解,考试中肯定会考哪些是短语,直接短语,句柄等,具体方法请参见后面的短语:如果存在某个文法非终结符P,满足S*⇒βPγ,并且P+⇒α则称α为句型βαγ相对于非终结符P的短语;直接短语:如果Pα,即从P出发一步推出α,则α称为直接短语;句柄:一个句型的最左直接短语称为该句型的句柄;素短语:至少含有一个终结符的短语,并且除了自身外,不包含更小的素短语;最左素短语:句型中最左边的素短语;14自顶向下的语法分析方法中需要解决的主要问题什么如何表示答:1主要需要解决回溯和左递归问题;2表示方式,回溯:文法中存在形如A→α1|α2|…|αn,即产生式右部存在多个候选,导致推导时不能确定到底应该选择哪个候选式;左递归:文法中存在形如P→Pα的形式,推导时会导致推导过程无休止的进行下去;注:解决方法,对回溯采取的是提取左公因子,对左递归使消除左递归包括直接左递归和间接左递归;15内情向量:一般编译程序对数组说明的处理是把数组的有关信息汇集在一个叫做“内情向量”或“信息向量”的表格中,以便以后计算数组元素的地址时引用这些信息;每个数组有一个内情向量;其中的信息包括,数组的类型,维数,各维的上、下界,以及数组的首地址;(16) C语言的活动记录:SP TOP2、最左最右推导,画语法树,找短语、直接短语、句柄等;这种题目很简单,送分题,一定不能丢分考题:1文法GS为:S→SdT | T T→T<G | G G→S | a试给出句型SdG<a的推导过程及语法树,并找出SdG<a的短语,直接简单短语、句柄和最左素短语;分析:1推导和画语法树这些都很简单,不再赘述;2根据所画出的语法树,可以很快的找出短语,直接短语,句柄和最左素短语等,先讲一个简单子树的概念,所谓简单子树是指仅具有单层分支的子树;具体方法如下:短语:任一子树的树叶全体具有共同祖先的叶节点符号串皆为短语;直接短语:任一简单子树的树叶全体具有共同父亲的叶节点符号串皆为简单短语;句柄:最左边的直接短语;素短语:至少含有一个终结符的短语,并且除了自身外,不包含更小的素短语;最左素短语:最左边的素短语;答:1S T T<G G<G S<GSdT<G SdG<GSdG<a语法树:2短语:G,SdG, SdG, a, SdG<a 直接短语:G,a 句柄:G 最左素短:a 注:还有一份试卷将句型改为adT<S,与这个类似,大家自己做做,答案是短语:a,S,T<S,adT<S 直接短语:a,S 句柄:a 最左素短语:SdG下面两道例题大家看看,一定要会找短语,直接短语,句柄等.考题:2文法GE的产生式为E→E+T|T T→TF|F F→i|E①对于句型i+ii,给出最左最右推导及相应的推导树②列出句型的所有短语、简单短语;还有一份试卷上是出句型F+TF的所有短语、简单短语和句柄,大家自己做做答:1最左推导:E TTFFFEFE+TFT+TFF+TFi+TFi+FFi+iFi+ii最右推导ETTFTiFiEiE+TiE+FiE+iiT+iiF+iii+ii推导树如下:2短语;i,i+i,i+i,i+ii 直接短语:i 句柄:i3、根据语言推文法这类题目首先要看清题目,指定的是什么文法,一般都是2型上下无关文法或者3型正规文法,这两类文法形式一定要记住,具体请参见第2页的文法分类;掌握几个基本形式{a n| n>0}对应文法S→aS| a 如果是n>=0则为S→a S|εε是空字{a n b n | n>0}对应文法S→aSb| ab下面这四道题目老是在试卷中重复出现,所以大家好好看看;考题这是书P36 第11题的答案如下:大家作为练习,可以发现比上述题目简单的多了;或者 G4:4、词法分析———正规式、NFA 和DFA 之间的转化:1这类题目一般是三者之间的转换,正规式→NFA →确定化的DFA→最小化的DFA,有时已经给出NFA 了,则只需要确定化为DFA 和最小化就行了,一般每一步都是五分;具体怎么转换请参照我期中考试时整理的提纲,主要就是下面这幅关系对照图,因时间和篇幅限制不再追溯; 2注意优先级关系,闭包运算最高,连接运算.次之,或运算|最低; 3考题1:1构造正则式ab|abb 对应的DFA;15分 ①画出NFA ②确定化DFAG1: S →ACG2: S →ABG3: S →AB A →aAb|εG4:S →1S0|A注:C和E是终态③最小化DFA首先将集合分为{A,B,D,F,G},{C,E};{A,B,D,G}都有a,b作为条件输出,F只有b输出,所以分为{A,B,D,G}和{F} 同理{C,E}分为{C},{E};{A,B,D}a ={B,D} {G}a={F}所以{A,B,D,G}分为{A,B,D}和{G};{A}b ={C} {B,D}a={D}所以分为{A} {B,D}综上所述:划分的结果为{A},{B,D},{C},{E},{G}.考题2:将NFA确定化为DFA10分NFA:含有Y的状态子集为DFA的终态,题目中要求是确定化,{F},{D},{E}然后再画出最小化后的考题3:构造奇数个0和奇数个1组成的自动机;10分状态1:偶数个0 偶数个1 状态2:奇数个0偶数个1状态3:奇数个0 奇数个1 状态4:偶数个0奇数个1如果题目改成偶数个0,奇数个1,只要将状态4转换成终态即可,其他类似;5、语法分析——自顶向下分析法LL1分析法和递归向下构造子程序法注:自顶向下分析法本质是由开始符号,按照产生式逐步推导看能否产生需要分析的句子;1自顶向下分析中存在的问题左递归和回溯具体请参见简答题中的第14题 2消除回溯——提取公因子法提取公共左因子:假定关于A 的规则 A→ 1 | 2 | …| n | 1 | 2 | … | m 其中,每个 不以开头 那么,可以把这些规则改写成A→A | 1 | 2 | … | mA→ 1 | 2 | … | n3消除左递归1消除直接左递归:直接消除见诸于产生式中的左递归:假定关于非终结符P 的规则为P→P | ,其中不以P 开头; 我们可以把P 的规则等价地改写为如下的非直接左递归形式:P→P P→P|注:一般而言,假定P 关于的全部产生式是P→P 1 | P 2 | … | P m | 1 | 2|…|n 其中,每个都不等于,每个都不以P 开头 那么,消除P 的直接左递归性就是把这些规则改写成: P→1P | 2P | … | n P P→1P | 2P |… | m P | 例:文法GE:E→E +T | T T→TF | F F→E | i 经消去直接左递归后变成:E→TE E→+TE | T→FT T →FT | F→E | i2消除间接左递归这个请参见我期中整理的提纲篇幅较多,这里不再重复赘述,请参照下面的考题2;考题1:将文法GS改写为等价的G’S,使得G’S不含左递归和左公因子;S→A A→B|AS B→aB|a答:消除左递归和左公因子后的文法为:S→A A→ BA’A’ → S A’| B→aB’B’ →B|考题2:写出文法GA: A→Ba|Cb|c B→dA|Ae|f C→Bg|h消除左递归后的文法;答:1经分析发现文法GA并无直接左递归;2消除间接左递归:将A,B,C按照B,C,A排序建议将A放在最后由于出现C →Bg形式,将B代入C得:C→dAg|Aeg|fg|h又由于A出现A→Ba A→Cb将B,C带入A得到:A→dAa|Aea|fa|dAgb|Aegb|fgb|hb|c等价于A→Aea|Aegb |dAa|fa|dAgb |fgb|hb|c将A消除直接左递归A→dAaA’|fa A’|dAgb A’ |fgb A’|hb A’|c A’A’→ea A’| egb A’|此时,对于B→dA|Ae|f,C→dAg|Aeg|fg|h由于未在任何产生式的右部出现,所以是多余的;综上所述:消除递归后的文法为:A→dAaA’|fa A’|dAgb A’ |fgb A’|hb A’|c A’A’→ea A’| egb A’|4LL1分析法1含义:LL1分析方法也叫预测分析法:是指从左到右扫描、最左推导LL和只查看一个当前符号括号中的 1;2判断一个文法是否是LL1文法的充要条件:1. 文法不含左递归,2. 对于文法中每一个非终结符A的各个产生式的候选首符集两两不相交;即,若A→ 1| 2|…| n则FIRST i∩FIRST j=ij3. 对文法中的每个非终结符A,若它存在某个候选首符集包含,则FIRSTi∩FOLLOWA= i=1,2,...,n如果一个文法G满足以上条件,则称该文法G为LL1文法;5LL1文法分析表的构造与运用这类题目,主要就是判断文法是否满足LL1文法的三个充要条件,分为以下几步:1首先将文法分解,判断是否有左递归好,有的话肯定不是LL1文法;2算非终结符的First集合和Follow集合,具体方法请参见期中考试的提纲,其实最本质的要抓住first集合是U*a…,Follow集合石…Ua…即可;3算Select集合,书上没有提到Select集合,计算Select集合实质就是计算First,当然考试时不一定非要写成Select集合形式,可以直接计算First来判断交集是否为空,从而是否为LL1文法,请看考题1;4至于判断一个句子的分析过程,大家注意一下,所给的句子不一定是能通过该文法分析出来的,实际上在分析之前可以自己根据文法推推看,请看考题1.5分析表中没有填的空格代表出错,如果分析时遇到了代表该句子不符合该文法; 考题1:判断下面文法是否为LL1文法,若是,请构造相应的LL1分析表并分析句子aabe的分析过程;15分S→aD D→STe|εT→bM M→bH H→M|ε分析:判断一个文法是否为LL1文法是否为LL1文法,主要就是判断是否满足LL1文法的充要条件,有一个不满足就不是LL1文法;对于aabe根据文法SaDaSTeaaDTeaaTeaabMe由于M不能为空字ε,所以最后肯定推不出来,也就是该句子不能由该文法推出,出错;当然一般题目都是LL1文法,否则题目就不好往下做,没有意义;答:1经分析该文法无左递归;2①非终结符的First和Follow集合如下表所示②将文法分解为:S→aD D→Ste D→ε T→bM M→bH H→M H→ε依次计算:FirstaD={a} FirstSte={a}FollowD={ b} FirstbM={b}FirstbH={b} FirstM={b} FollowH={ e }∵FirstSte∩FollowD=ФFirstM∩FollowH=Ф∴该文法是LL1文法LL1分析表如下:3aabe的分析过程如下:考题2:判断下面文法是不是LL1文法,若是请构造相应的LL1分析表,写出aaabd 的分析过程;S→aH H→aMd|d M→Ab|A→aM|e答:1可以判断该文法无左递归;2将文法分解为分解:S→aH H→aMd H→d M→Ab M→A→aM A→e 求First和Follow集合求Select集合SelectS→aH=FirstaH={a} SelectH→aMd=FirstaMd={a}SelectH→d={d} SelectM→Ab=FirstAb={a,e}SelectM→=FirstUFollowM= FollowM={d,b}Select A→aM=First{aM}={a} Select A→e=Firste={e}∵SelectH→aMd ∩SelectH→d= ФSelectM→Ab ∩SelectM→e=ФSelectA→aM ∩SelectA→e= Ф∴该文法是LL1文法;3LL1分析表如下:aaabd的分析过程如下:考题3:构造LL1分析方法的总控流程图6、构造递归下降识别程序这类题目首先看文法有无左递归和左公因子,有的话一定要消除,我期中给大家的答案错了,考题1为更正后的答案;考题1:为文法GE:E → V | V+E V → N | NE N → i构造递归下降识别程序10分解:1提取左公因子:E→VE’E’ →+E|V →NV’V’→E|N → i(3)构造递归下降识别程序PROCEDURE E;BEGINV; E’END; PROCEDURE E’;IF SYM=‘+’ THENBEGINADVANCE;EENDPROCEDURE V;BEGINEND;PROCEDURE F;IF SYM=‘’ THEN BEGINADVANCE; E;IF SYM=‘’PROCEDURE N;IF SYM=‘i’ THENADVANCEELSE ERROR;THENADVANCEELSE ERRORENDELSE ERROR;考题2:为文法GE:E→E+T|T T→TF|F F→E|i构造递归下降识别程序解:1消除左递归:E→TE E→+TE | T→FT T→FT | F→E | i 2构造递归下降识别程序PROCEDURE E;BEGINT;E END;PROCEDURE T;BEGINF;TENDPROCEDURE F;IF SYM=‘i’ THENADVANCEELSEIF SYM=‘’ THENBEGINADVANCE;E;IFSYM=‘’ THENADVANCEELSE ERRORENDELSE ERROR;PROCEDURE E;IF SYM=‘+’ THENBEGINADVANCE; T;EEND PROCEDURE T;IF SYM=‘’ THENBEGINADVANCE; F;TEND7、自底向上分析法——LR0分析法注:自底向上分析法本质是从输入串开始,逐步进行“归约”,直到文法的开始符号,其关键问题是寻找句柄;自底向上分析法还有算符优先分析法,SLR1,LR1等等,老师那天重点讲了一道LR0分析法的题目,他说算符优先分析法A卷不考,但是补考的B卷会考,按照他的意思,这次期末考试LR0是考定的了,SLR1,LR1应该不考,因为LR0分析法个人感觉也是所有题目中最繁的了,下面已老师讲的题目为例这,也是一份试卷上的考题,首先介绍一些相关知识;(1)LR0项目:通俗点讲,文法G中的任何一个产生式的右部的任何位置添加一个圆点就成了LR0项目,比如A→Ab是产生式,则A→Ab A→Ab A→Ab都是该产生式对应的全部项目;项目动态的表示归约的一个阶段:对于项目A→A b,可以这样理解它:“”之前的A表示的是在识别Ab过程中已输入到栈终的部分;“”之后的表示在识别Ab过程中期望出现的部分;“”表示则是在识别Ab过程中当前的识别进度的定位;项目A→Ab 已经具备了识别Ab的一切条件,因此被称为归约项目;项目可以分为以下四类:P→αaβ称为移进项目其中, P→αXβ称为待约项目,其中X为非终结符,P→α称为归约项目,S’→S称为接收项目2LR0的分析栈可以看成两部分状态栈LR分析器的核心是一张分析表:ACTIONs,a:当状态s面临输入符号a时,应采取什么动作.GOTOs,X:状态s面对文法符号X时,下一状态是什么. 下面几张PPT大家看看,对基本概念有个印象:这一章的概念较多较抽象,我一时半会也讲不完讲不清楚,这里不再赘述,直接看题目,知道怎么做就行,下面以一道考题这也是老师讲的原题为例讲解如何做这类题目,首先一般这种题目分三步走:1拓广文法:假定文法G是一个以S为开始符号的文法,我们构造一个G,它包含了整个G,但它引进了一个不出现在G中的非终结符S,并加进一个新产生式S→S,而这个S是G的开始符号;那么,我们称G是G的拓广文法;这样,便会有一个仅含项目S→S.的状态,这就是唯一的“接受”态;2构造识别文法活前缀的DFA:对于任意的项目即I,其闭包CLOSUREI计算方法如下,I中的所有项目都属于CLOSUREI;如果P→αXβ,并且X为非终结符,则所有形如X→γ的项目也属于ClOSUREI定义函数GOI,X,其中I是项目集,X是任意的文法符号终结符,非终结符都可以,GOI,X=CLOSUREJ.J是从I中项目出发后读取X后到达的后继项目,即J={P→αXβ| P→αXβ∈I}有了上述CLOSURE和GO的定以后,从CLOSURE{S→S}出发,利用GO函数,产生出它在每个可能的文法符号下,要转移的项目集,再对新产生的项目集采取同样的方法直到没有新产生的项目集未被处理为止;(4) 根据计算出的项目集之间的关系画出DFA 和LR0分析表,其中LR0构造方法如下:(5) 对具体的句子运用LR0分析的方法如下: 每一项ACTIONs,a 所规定的四种动作:1. 移进 把s,a 的下一状态s’和输入符号a 推进栈,下一输入符号变成现行输入符号.2. 归约 指用某产生式A →β进行归约. 假若β的长度为r, 归约动作是, 去除栈顶r 个项,使状态s m-r 变成栈顶状态,然后把s m-r, A 的下一状态s’=GOTOs m-r, A 和文法符号A 推进栈.3. 接受即acc 宣布分析成功,停止分析器工作.4. 报错 考题:构造文法GE 的LR0分析表,并给出accd 的分析过程; 0S→E1E →aA 2E →bB 3A →cA 4 A →d 5B →cB 6B →d分析:题中已经进行了推广文法,所以第一步就不需要了,下面就是开始构造识别活前缀的DFA,然后构造出LR0分析表,最后在进行分析,实际上对于accd 我们自己可以先推一下,EaAacAaccAaccd 所以该句子符合文法,那么最终构造出的LR0分析表对该句子进行分析后必定得到“acc ”接受的意思,否则构造的LR0分析表出错; 答:1构造识别活前缀的DFA:I 0=Closure{S→E }={ S→E , E→aA, E→bB } I1=GOI0,E=Closure{S→E }={ S→E }I 2=GOI 0,a=Closure{ E→aA }={ E→aA ,A→cA ,A→d } I 3=GOI 0,b=Closure{ E→bB }={E →bB, B→cB ,B→d }为了方便,下面计算中的Closure 不再写了,直接给出答案,考试时可以不写,当然计算I 0是必须要的I 4=GOI 2,A={ E→aA} I 5=GOI 2,c={ A→cA ,A→cA ,A→d } I 6= GOI 2,d={ A→d} I 7=GOI 3,B ={ E→bB}I 8= GOI 3,c= { B→cB ,B→cB ,B→d } I 9= GOI 3,d={ B→d} I 10= GOI 5,A ={ A→cA } GOI 5,c=I 5 GO=I 6 I 11= GOI 8,B { B→cB } GOI 8,c=I 8 GO=I 9 画出DFA:注:实际上构造LR0分析表时这个图没有必要画,根据上述计算结果即可填写下表; 2画出LR0分析表注:至于怎么填这个表请参见上一页中的PPT,这里不再赘述,Action 表中si 代表跳转到第i 个状态,ri 代表选择文法中第i 条规则进行归约,acc 代表接受,即分析成功;Goto 表中数字i 代表跳转到第i 个状态; (3)对accd 进行分析逆波兰式和四元式是三地址代码的两种记录表现形式,当然表示形式还有三元式、间接三元式等等,根据老师的意思应该不考,四元式和逆波兰式必考;1逆波兰表达式逆波兰表达式即后缀表达式,就是中缀表达式也就是我们一般看到的表达式形式对应的后续遍历结果,这个方法有很多,个人认为搞清楚运算优先级,观察一下就可写出,先算谁就将其对应的操作数写出,运算符放在后面就行很简单:例如:写出下列各式的逆波兰表示1 -a-bc/c-d + -ba2 -A+BC↑ D/E/F解: 1 abccd-/ba+ - 2 ABCDE/↑F/+注:代表负号“-”2四元式四元式形式如下op,arg1,arg2,Result从左至右分别代表运算符,第一操作数,第二操作数,运算结果;如:A + B C - D + E / C - D ^N 对应的四元式序列如下:四元式 : 1 - ,C ,D,T1 2 ,B,T1,T23 + ,A,T2,T34 - ,C,D,T45 ^ ,T4,N,T56 / ,E ,T5,T67 + ,T3 ,T6 ,T7注:T1,T2等等位存放结果的临时变量;条件语句等四元式的表示jnz , a ,-- , p 表示 if a goto pjrop, x , y, p 表示 if x rop y goto prop代表关系运算符,如<,>等等j , --, --- , p 表示 goto p例如:写出条件语句 IF a>0 THEN x:=x+1 ELSE x:=4 x- 1 四元式序列解:1 j > , a ,0 ,32 j , -, -,63+,x , 1 , T14 := , T1,-, T25j ,-, -,96 -, x,1, T37 , 4 ,T3 ,T48 := , T4 ,-,x9注意:5和9不能写丢,否则一分没有上述四元式中第二第三个位置的“-”代表没有元素;其实四元式就是对上述程序进行解释,如果满足则跳转到哪里执行,不满足则跳转到哪里执行,大家自己分析一下,应该能够看懂;考题:根据要求写出下列表达式的中间形式;15+6a+b写出表达式的逆波兰式逆波兰表达式为:56ab++2注意:同上题,本题答案加红色的部分此外上述编号随意,从0开始也行从100开始也行;不能丢,否则一分没有9、参数传递这种题目很简单,是送分题,一定要做对参数传递方式分为三种,值传递,地址传递和传名;值传递过程中形参值的改变不会影响实参值的改变,地址传递形参值的改变导致对应是实参值的改变,传名传递类似于C语言中的宏展开,将实参原封不动的替换相应的形参文字替换;请看下题:(1)高级语言程序中常用的参数传递方式有哪些请根据这些传递方式写出程序的运行结果;static int a=1;int pint x,int y,int z {y=y+1;z=z+x;cout<<"In P "<<a<<endl; } int main{int a=2;int b=3;pa,a,a;cout<<"In main "<<a<<endl; return 0;}分析:函数p中输出地a的值是全局变量a的值,与主函数中的局部变量a无关,不要被迷惑住,所以p中输出的a就是1.传值时,由于实参值不受影响,所以a仍为2;传地址时,在函数P中,将实参代入后a=a+1得a=3;再由a=a+a得到a=6;传名时,直接将实参带入形参,原来程序被替换为:a=a+1;a=a+a;将a=2代入得到结果为6.答:①C语言中函数传递的方式有1传值 2传地址 3传名②运行结果:1传值方式:In P 1In main 2 2传地址:In P 1In main 63传名: In P 1In main 62Procedure p x,y,z ; beginy:=y+1;z:=z+x;end; {p} begina:=2;b:=3;pa+b , a , a print a end.传值传递时输出结果为: 2 实参值不受影响,a=2传地址传递时输出结果为:8 a=2+1=3;a=3+5=8传名传递时输出结果为:9 a=a+1;a=a+a+b;得到a=2+1=3;a=3+3+3=910、程序分块、画DAG图这个也比较简单,具体方法如下:(1)分块就是将程序分成一块块的,主要就是确定每一块的入口语句:1寻找入口语句的方法:满足以下条件之一的都是入口语句a程序的第一条语句;b条件转移语句或无条件转移语句可以转移到的语句c紧跟在条件转移语句后面的语句2对每一入口语句,构造其所属的基本块;它是由该语句到下一入口语句不包括下一入口语句,或到一转移语句包括该转移语句,或到一停语句包括该停语句之间的语句序列组成的;3凡未被纳入某一基本块的语句,都是程序中控制流程无法到达的语句,因而也是不会被执行到的语句,我们可以把它们删除;根据基本块画DAG图上述图中的DAG只给出了最后完整的结果,老师要求在考试中需要把每一步都体现出来,具体请参见书上284页,因为篇幅限制所以不再赘述;另外,根据老师的意思可能会将DAG和四元式结合在一起考,给一段程序,先写出其四元式然后在画出其DAG图,四元式与DAG对应关系如下:根据下面的对应关系,DAG图很容易画出来;。
编译原理期末复习编译原理是计算机科学与技术专业的一门重要基础课程,它研究的是程序设计语言在计算机上的实现方式。
编译原理的学习主要涉及到词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成、代码优化和目标代码生成等内容。
针对这些方面,下面将对编译原理的重要内容进行总结和复习。
一、词法分析词法分析是编译过程的第一步,其主要目的是将源程序中的字符序列划分成词法单位。
常用的词法单元有关键字、标识符、常数、运算符、界符等。
词法分析通过有限自动机或正则表达式来实现。
二、语法分析语法分析是将词法分析阶段生成的词法单元流转化为一个抽象语法树。
语法分析的主要工作是根据给定的语法规则,将输入串分析成语法树。
语法分析有两种主要方法:基于文法的自上而下的分析和基于文法的自下而上的分析,常用的算法包括LL(1)、LR(1)、SLR(1)和LALR(1)等。
三、语义分析语义分析是对语法分析的结果进行语义检查和语义动作的计算。
语义分析的主要任务是检查源程序是否符合语义规则,计算符号的类型和值,并生成中间代码。
语义分析常用的方法包括语义制导翻译和符号表的建立。
四、中间代码生成中间代码是指在编译过程中生成的一种可以被多次优化和被不同目标代码生成程序使用的代码。
中间代码生成的目的是将源程序翻译成其中一种中间形式,便于进一步优化和生成目标代码。
中间代码生成的方法有三地址码、四地址码和虚拟机代码等。
五、代码优化代码优化是编译过程中的重要环节,其主要目的是对中间代码进行优化,使得生成的目标代码更加高效和紧凑。
代码优化使用各种数据流分析、指令调度和寄存器分配等技术,常用的优化方法有常量传播、公共子表达式消除、代码移动和死代码消除等。
六、目标代码生成目标代码生成是将中间代码转化为目标机器代码的过程,目标代码生成需要考虑目标机器的特性和限制。
目标代码生成包括指令选择、寻址方式的选择和寄存器分配等步骤。
常用的技术有基于各种寻址方式的代码选择算法、寄存器分配算法和指令调度算法等。
编译原理概念汇总一、编译原理概述编译原理是计算机科学中的一个重要分支,主要研究如何将高级语言编写的源代码转换成计算机能够执行的机器码。
这个过程涉及到多个阶段,包括词法分析、语法分析、中间代码生成、优化和目标代码生成等。
二、源代码到目标代码的转换编译过程的核心是将源代码转换成目标代码。
这个过程通常包括词法分析、语法分析、语义分析和生成目标代码等阶段。
词法分析是将源代码分解成一系列的记号,语法分析是将记号组合成语法结构,语义分析是检查这些结构是否有意义,最后生成目标代码是将这些结构转换成机器码。
三、词法分析词法分析是编译过程中的第一个阶段,主要任务是将源代码分解成一个个的记号。
这个过程通常使用词法扫描器或词法器完成,它按照一定的规则将源代码分解成一个个的记号,每个记号代表一个单词或符号。
四、语法分析语法分析是编译过程中的第二个阶段,主要任务是将记号组合成语法结构。
这个过程通常使用语法分析器完成,它按照一定的语法规则将记号组合成语法结构,这些结构代表了源代码的语义。
五、中间代码生成在完成语法分析后,通常会生成中间代码,也称为抽象语法树或中间表示。
这个过程是将语法结构转换成一种更易于处理的表示形式,以便进行后续的优化和目标代码生成。
中间代码生成是编译器设计中一个非常重要的技术,它可以提高编译器的灵活性和可扩展性。
六、优化优化是编译过程中的一个重要阶段,主要任务是对中间代码进行优化,以提高生成的目标代码的执行效率。
这个过程通常包括消除无用代码、简化计算、优化循环结构等操作,以减小目标代码的大小和提高程序的运行效率。
编译器优化技术可以显著提高程序的性能和效率。
七、目标代码生成目标代码生成是编译过程中的最后一个阶段,主要任务是将中间代码转换成机器码或可执行文件。
这个过程通常使用代码生成器完成,它根据中间代码和目标机器的指令集,生成可在特定硬件平台上运行的机器码或可执行文件。
目标代码生成的目标是生成高效、低耗的机器码,同时保证程序的正确性和可维护性。
《编译原理》重点知识总结一、编译器的基本概念1.编译器的定义:编译器是一种将高级语言程序转换为低级语言程序的软件工具。
2.编译器的主要任务:词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成、代码优化、目标代码生成等。
二、词法分析1. 词法分析的任务:将源程序的字符序列转换为有意义的词法单元(token)序列。
2.词法单元的分类:关键字、标识符、运算符、界限符等。
3.词法分析器的实现方法:有限状态自动机(DFA)、正则表达式、词法规则等。
三、语法分析1.语法分析的任务:根据语法规则,将词法单元序列转换为抽象语法树(AST)。
2.语法分析器的实现方法:上下文无关文法(CFG)、递归下降分析、LL(1)分析器、LR分析器等。
四、语义分析1.语义分析的任务:对抽象语法树进行静态语义检查,确定语法结构的含义和约束。
2.语义分析的主要内容:类型检查、作用域分析、常量折叠、中间代码生成等。
五、中间代码生成1.中间代码的定义:介于源程序和目标代码之间的一种抽象表示形式,可以是三地址代码、四元式、虚拟机代码等。
2.中间代码生成的方法:递归下降、语法制导翻译、语法制导的翻译方案等。
六、代码优化1.代码优化的目的:提高程序的执行效率和资源利用率,减小目标代码的体积。
2.常见的代码优化技术:常量传播、代码移动、循环优化、函数内联等。
七、目标代码生成1.目标代码的定义:能够被底层硬件直接执行的机器指令。
2.目标代码生成的方法:模板匹配、基本块划分、寄存器分配等。
八、词法分析器和语法分析器的生成工具1. Flex:用于生成词法分析器的工具。
2. Bison:用于生成语法分析器的工具。
3. Lex:Flex的前身,用于生成词法分析器。
4. Yacc:Bison的前身,用于生成语法分析器。
九、常用的编程语言1. 静态类型语言:C、C++、Java、C#等。
2. 动态类型语言:Python、JavaScript、Ruby等。
3. 函数式编程语言:Lisp、Haskell、Erlang等。
编译原理总复习总复习⼀、基本概念:1、请简单解释编译程序的概念。
答:编译程序是现代计算机系统的基本组成部分之⼀。
简⽽⾔之, 编译程序就是⼀种语⾔翻译程序。
所谓翻译程序,是指这样⼀个程序,它能将⾼级程序设计语⾔程序翻译成逻辑上等价的低级语⾔(汇编语⾔,机器语⾔) 程序。
编译程序⼀般由词法分析程序、语法分析程序、语义分析程序、中间代码⽣成程序、⽬标代码⽣成程序、代码优化程序、表格管理程序和出错处理程序等成分构成。
2、请解释编译程序的前端和后端的概念,试问前端通常包括那些阶段,后端包括那些阶段?(10分)答:编译程序的前端只依赖于源语⾔,由⼏乎独⽴于⽬标机器的阶段或阶段的⼀部分组成。
编译程序的前端通常包括词法分析程序、语法分析程序、语义分析程序、中间代码⽣成程序及相关的表格管理程序和出错处理程序。
编译程序的后端是指编译器中依赖于⽬标机器的部分,它们⼀般独⽴于源语⾔,⽽与中间代码有关。
通常包括⽬标代码⽣成程序、代码优化程序以及相关的表格管理程序和出错处理程序。
3、语⾔的语法描述⽅法有其三,请列举出来。
答:⽤⾃然语⾔描述语⾔的语法,⽤语法图描述语⾔的语法和⽤巴科斯-瑙尔范式及扩充的巴科斯-瑙尔范式(EBNF)两种形式给出语⾔的语法描述。
答:根据Chomcky⽂法的定义,该⽂法是2类⽂法,即上下⽂⽆关⽂法。
4、请写出Chomcky关于⽂法的定义。
答:Chomcky⽂法的定义:⽂法G定义为四元组,记为:G=(V N,V T,P,S)其中:V N—⾮空有限的⾮终结符号集V T—⾮空有限的终结符号集P —产⽣式集S —开始符号/识别符号5、已知⽂法:(20分)E→X|E+XX→Y|X*YY→(E)|i请判定该⽂法是那类⽂法?5、简单说明词法分析程序的主要任务。
答:词法分析程序是编译程序的⼀个构成成分,它的主要任务是扫描源程序,按构词规则识别单词,并报告发现的词法错误。
6、请简单介绍确定的有穷⾃动机。
答:确定的有穷⾃动机也称有限⾃动机,它是作为⼀种识别装置,它能准确地识别正规集,即识别正规⽂法所定义的语⾔和正规式所表⽰的集合。
编译原理期末总结编译原理是计算机科学中的一门重要课程,它涵盖了从程序的源代码到可执行代码的整个过程。
在本学期的学习中,我通过理论学习和实践项目的方式,深入了解了编译原理的重要概念和实践技术,对编译器的原理和设计有了更深入的了解。
在本文中,我将对编译原理的重要内容进行总结并分享我的学习收获。
一、编译原理的基础知识在学习编译原理之前,我们需要了解计算机的基础知识和概念,例如计算机的组成原理、计算机体系结构和计算机操作系统等。
这些基础知识对我们理解编译原理起到了重要的辅助作用。
1. 计算机的组成原理计算机由硬件和软件两部分组成,硬件指的是计算机的物理部分,包括CPU、内存、硬盘等。
而软件指的是运行在计算机上的程序。
2. 计算机体系结构计算机体系结构是计算机硬件和软件之间的接口,包括指令集体系结构和系统结构。
指令集体系结构定义了计算机的机器语言和指令集编码规范,系统结构定义了计算机的组成和连接方式。
3. 计算机操作系统计算机操作系统是一个管理和控制计算机硬件资源的软件,它提供了基本的功能,如进程管理、内存管理和文件管理。
二、编译原理的基本概念编译原理是关于将高级语言编写的程序转化为机器语言的过程,它包括了词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成和代码优化等阶段。
1. 词法分析词法分析是将源代码中的字符流转化为词法单元流的过程。
在词法分析阶段,编译器会识别出关键字、标识符、常量等词法单元,并对它们进行标记和分类。
2. 语法分析语法分析是将词法单元流转化为语法树的过程。
在语法分析阶段,编译器会检查源代码是否符合语法规则,并将它们组织成一个由语法规则决定了语法结构的树状结构。
3. 语义分析语义分析是对语法树进行语义检查和语义修正的过程。
在语义分析阶段,编译器会检查类型一致性、变量声明和作用域等语义规则,并生成符号表来存储变量和函数的信息。
4. 中间代码生成中间代码生成是将源代码转换为一种中间表示形式的过程。
编译原理复习范文编译原理是计算机科学中的一门重要课程,它涉及将高级程序代码翻译成低级可执行代码的理论和技术。
下面将对编译原理的基本概念、各个阶段和常见算法进行复习。
1.编译原理的基本概念编译原理研究的是编译程序的设计、实现和理论问题。
编译器是将源程序转换为目标程序的程序,包括编译器前端和后端两个部分。
编译器前端主要完成词法分析、语法分析和语义分析等功能;编译器后端主要完成中间代码生成、代码优化和代码生成等功能。
2.编译原理的各个阶段编译原理的各个阶段包括词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成、代码优化和代码生成。
(1)词法分析:将源代码分解成一个个的单词或记号,例如标识符、关键字、运算符等,生成一个词法单元序列。
(2)语法分析:根据给定的语法规则,将词法单元序列进行分析,构造语法树。
常用的语法分析算法包括递归下降法和LR分析法等。
(3)语义分析:对语法树进行语义检查,包括类型检查、作用域检查等。
在语义分析阶段还可以生成中间代码。
(4)中间代码生成:将源代码转化为一个中间表示,一般是三地址码、四地址码或虚拟机代码。
中间代码是高级语言和机器语言之间的过渡形式。
(5)代码优化:对中间代码进行优化,以改进程序的执行效率。
常用的优化技术包括公共子表达式消除、死代码消除、循环优化等。
(6)代码生成:将优化后的中间代码转化成目标代码。
代码生成的目标可以是汇编语言、机器代码或其他可执行代码。
3.常见的编译原理算法(1)递归下降算法:递归下降算法是一种自顶向下分析的方法,它通过递归地调用与语法规则相对应的子过程来分析输入的源程序。
递归下降算法的实现简单直观,但对左递归和回溯有一定的限制。
(2)LL分析法:LL分析法是自顶向下的一种语法分析方法,它通过查找输入串的前缀和产生式的右部来构造语法树。
LL分析法包括LL(1)和LL(k)两种变体,其中LL(1)分析法是指使用一个符号后看一个输入符号来进行分析。
(3)LR分析法:LR分析法是自底向上的一种语法分析方法,它通过维护一个状态栈和一个符号栈,依据预定义的语法规则进行规约和移进操作来构造语法树。
编译原理期末总结编译原理期末总结编译原理期末总结第一章编译概述程序的翻译:源程序:用汇编语言或高级语言编写的程序。
目标程序:用目标语言所表示的程序。
(目标语言:可以是介于源语言和机器语言之间的中间语言,可以是某种机器的机器语言,也可以是某机器的汇编语言)翻译程序:将源程序转换为目标程序的程序称为翻译程序。
它是指各种语言的翻译器,包括汇编程序和编译程序,是汇编程序、编译程序以及各种变换程序的总称。
汇编程序:若源程序用汇编语言书写,经过翻译程序得到用机器语言表示的程序,这是的翻译程序就称之为汇编程序。
编译程序:若源程序是用高级语言书写,经加工后得到目标程序,上述翻译过程称为“编译”。
编译过程:词法分析(程序)、语法分析(程序)、语义分析及生成中间代码、代码优化、目标代码生成(生成目标程序)。
符号表管理错误处理每个阶段都要有第二章形式语言的基本知识符号串:由字母表中的符号组成的任何有穷序列。
符号串的连接运算,符号串的幂运算符号串集合的运算:若集合A中的一切元素都是某字母表上的符号串,则称A为该字母表上的符号串集合。
符号串集合的乘积,符号串集合的幂运算,符号串集合的闭包运算文法和语义的定义:文法是对语言结构的定义与描述。
规范推导:最右推导,对于一个推导序列中的每一直接推导,被替换的总是当前符号串中的最右非终结符号。
规范归约:规范推导的逆过程,最左归约。
规范归约递归文法:含有递归规则的文法。
文法的BNF,EBNF表示文法的二义性:若一个文法的某句子存在两个不同的最右(最左)推导,则该文法是二义性的,否则是无二义性的。
第三章词法分析词法分析程序的任务:编译第一阶段的工作,它读入字符流的源程序,按照词法规则识别单词,再由语法分析程序接下去处理。
词法分析程序的手工实现:单词的文法----状态图---流程图---伪码词法分析程序的自动构造:正规式:正规集的描述机制有穷自动机(NFADFA):正规集的识别机制LE某的实现原理和源程序的基本组成第四章语法分析第五章语义分析和中间代码生成语义分析的任务:根据语义规则对识别出的各种语法成分分析其含义,进行初步翻译,生成相应的中间代码或直接生成目标代码。
翻译程序:把一种语言程序转换成另一种语言程序,且在功能上是相同的这样的程序。
编译程序:把高级语言转换成低级语言,且在功能上是相同的这样的程序。
解释程序:边解释边执行源程序的程序。
区别:编译程序有中间代码,而解释程序没有。
编译过程的五个阶段:
1、词法分析任务: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。
2、语法分析任务:在词法分析的基础上,根据语言规则,把单词符号串分解成各类语法
单位。
3、语义分析和中间代码产生任务:对语法分析所识别出的各类语法范畴,分析其含义,
并进行初步翻译。
4、优化任务:对前段产生的中间代码进行加工变换,以期在最后阶段能产生出更为高效
的目标代码。
5、目标代码生成任务:把中间代码变换成特定机器上的低级语言代码。
编译程序的七个部分词法分析器,语法分析器、语义分析与中间代码产生器、优化器、目标代码生成器、表格管理和出错处理。
编译程序生成的五个办法:机器语言、高级语言、移植、自编译方式和使用工具自动生成。
词法规则:指单词符号的形成规则。
(也就是正规式)
语法规则:规定了如何从单词符号形成更大的结构。
就是语法单位的形成规则。
空字:不包含任何符号的序列。
闭包: 中所有的符号组成的集合。
上下文无关文法是指:所定义的语法范畴是完全独立于这种范畴可能出现的环境的文法。
上下文无关文法的四个组成部分:一组终结符号、一组非终结符号、一个开始符号和一组产生式。
终结符号也就是不可再分的基本符号。
非终结符号是用来代表语法范畴,表示一定符号串的集合。
开始符号是语言中我们最感兴趣的语法范畴。
产生式是定义语法范畴的书写规则。
句子:文法中从开始符号推导的终结符号串。
句型:从开始符号推导的符号串。
语言:文法中所有句子的集合。
程序语言的单词符号分为五种:关键字、标识符、常数、运算符和界符。
二元式表示:(种类,属性)
正规式的运算符有三种:或,连接和闭包。
优先顺序是:闭包,连接,或。
DFA怎么识别字:若存在一条从初态结点到某一终态结点的通路,且这条通路上所有弧的标记符连接成的字是a,则称a可为DFA所识别。
DFA怎么识别空字:若DFA的初态结点同时又是终态结点,则空字可为DFA所识别。
NFA怎么识别字:若存在一条从某一初态结点到终态结点的通路,且这条通路上所有弧的标记字依序连接成的字等于a,则称a可为NFA识别。
NFA怎么识别空字:若M的某些结点即是初态又是终态结点,或者存在一条从某个初态结点到某个终态结点的空通路,那么,空字可为M所识别。
语言的语法结构是用上下文无关文法描述的。
语法分析分为两类:自上而下分析法,自下而上分析法。
自上而下分析法面临的问题:1.文法的左递归问题。
2.回溯3.成功可能是暂时的,产生虚假匹配。
4.难于知道输入串中出错的确切位置。
5.效率低,代价高。
为什么消除左递归?因为含有左递归的文法将自上而下分析的过程陷入无限循环。
为什么消除回溯?因为回溯统一做一大堆无效的工作。
自下而上分析法:从输入串开始,逐步进行归约,知道归约到文法的开始符号。
短语:符号串推导过程中某非终结符推导的部分。
直接短语:符号串推导过程中某非终结符一步推导的部分。
句柄:一个句型的最左直接短语。
最左归约是最有推导的逆过程。
中间语言形式:后缀式,三元式,四元式,间接三元式。
中间语言的好处:1.便于进行与机器无关的代码优化工作。
2.使编译程序改变目标机更容易。
3.使编译程序的结构在逻辑上更为简单,以中间语言为界面,编译前端和后端的借口更清晰。