编译原理笔记2 引论续之编译程序的…

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，识别出一个个的单词
• 单词：是高级语言中有实在意义的最小语法单元，他由字符构成
• 单词有：基本字（高级语言中原来定义好的单词，对于c语言有特殊的意义，不能随便应用，他构成了程序的框架如void，int，float），标识符（用户自己定义的单词），常数，运算符（+，-，*，/，=，and等），界限符（功能是分割开两个标示符，语句及其他一些特殊的程序段，等等如{}，;，,，()）
• 词法分析：按照词法规则，识别出正确的单词，转换成统一规格，备用
• 转换：1）对基本字、运算符、界限符的转换2）标识符的转换（转换为类号+内码：类号：一方面说它是标识符，另一方面说明它是哪一类标识符。内码：说明它是哪一个标识符）3）常数的转换（规则：）4）转换完成后的格式（类号、内码）
• 转换的工具：描述词法规则的有效工具是正规式（作用是确定单词是不是符合这个程序语言的正规描述，也就是说单词是不是符合程序语言要求的规范）和有限自动机（单词和规则的比较通过有限自动机）

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，把单词符号组成各类的语法单位：短语、子句、语句、过程、程序
• 语法规则：语言的规则，又称文法；规定单词如何构成短语、语句、过程和程序
• 语法规则的表示：BNF：A::=B|C读作：A定义为B或C
• 语法分析的方法：----推导（derive）和规约（reduce）
• 推导：---最左推导、最右推导（每次都把最右边的非终结符按规则转化成另一个东西）
• 规约（推导的逆过程，从终结符推到非终结符）：最右规约（对应最左推导）、最左规约（对应最右推导）
• 人通过逻辑思维推导很简单，但是计算机推导很难进行的，因此，计算机是通过语法树进行推导和规约的

3.中间代码生成：

• 对语法分析识别出的各类语法范畴，分析其含义，进行核初步翻译，产生介于源代码和目标代码之间的一种代码
• 分为两个阶段：
•    对每种语法范畴进行静态语义检查
•    若语义正确，就进行中间代码的翻译。
• 中间代码形式：四元式、三元式、逆波兰式

4.优化

• 任务：对前面产生的中间代码进行加工变换，以期在最后阶段能产生更为高效的目标代码。
• 原则：等价变换。
• 主要方面：公共子表达式的提取、合并已知量、删除无用语句、循环优化。

5.目标代码生成

• 任务：把经过优化的中间代码转化为特定机器上的低级语言代码
• 目标代码的生成：
•   绝对指令代码：可立即执行的目标代码
•   汇编指令代码：汇编语言程序，需要通过汇编程序汇编后才能运行
•   可重定位指令代码：先将各目标模块连接起来，确定变量、常数在主存中的位置，装入主存后才能成为可以运行的绝对指令代码。

6.表格与表格管理

• 表格作用：用来记录源程序的各种信息以及编译过程中的各种状况。
• 与编译前三阶段有关的表格有：符号表、常数表、标号表、分程序入口表、中间代码表等。

1）符号表：用来等级源程序中常量名、变量名、数组名、过程名等，记录它的性质、定义和引用情况。

2）常数表与标号表：

3）入口名表

4）中间代码表

7.出错处理

• 任务：如果源程序有错误，编译程序应设法发现错误，并报告给用户。
• 完成：有专门的出错程序来完成。
• 出错类型：
•  语法错误：在词法分析和语法分析阶段检测出来。
•  语义错误：一般在语义分析阶段检测。

8.遍

• 指对远程或源程序的中间结果从头到尾扫描一次，并做有关的加工处理，生成新的中间结果或目标代码。
• 一遍扫描：
• 多遍扫描
•    优点：节省内存空间，提高目标代码质量，使编译的逻辑结构清晰。
•    缺点：编译时间较长。
•     注：在内存许可情况下，还是遍数尽可能少些为好。