編譯原理主講:艾菊梅聯(lián)系電話公室:信工樓310教材：張素琴呂映芝等清華大學(xué)出版學(xué)時(shí)：理論36學(xué)時(shí),實(shí)驗(yàn)10學(xué)時(shí)成績(jī)比例:平時(shí)10%

實(shí)驗(yàn)20%

期末70%第1章引論1.1什么是編譯程序1.2編譯過(guò)程概述1.3編譯程序的結(jié)構(gòu)1.4編譯階段的組合1.5編譯技術(shù)和軟件工具編譯程序高級(jí)語(yǔ)言程序（源程序）低級(jí)語(yǔ)言程序（目標(biāo)程序）解釋程序源程序輸入數(shù)據(jù)計(jì)算結(jié)果編譯程序運(yùn)行系統(tǒng)目標(biāo)程序輸入數(shù)據(jù)計(jì)算結(jié)果源程序需預(yù)處理的源程序預(yù)處理程序源程序編譯程序匯編程序裝配/連接編輯程序目標(biāo)匯編程序可再裝配的機(jī)器代碼絕對(duì)機(jī)器代碼可再裝配目標(biāo)文件高級(jí)語(yǔ)言程序的處理過(guò)程表格管理詞法分析語(yǔ)法分析語(yǔ)義分析中間代碼生成代碼優(yōu)化目標(biāo)代碼生成出錯(cuò)處理源程序目標(biāo)程序編譯的各個(gè)階段詞法分析從左到右讀入源程序的每個(gè)字符，對(duì)構(gòu)成源程序的字符流進(jìn)行掃描和分解，從而識(shí)別出一個(gè)個(gè)單詞（也叫單詞符號(hào)或符號(hào)）。單詞：邏輯上緊密相連的一組字符，這些字符具有集體含義。如：標(biāo)識(shí)符、保留字（關(guān)鍵字或基本字）、算符、界符等。例.某源程序片斷如下：beginvarsum,first,count:real;sum:=first+count*10end.保留字 begin保留字 var標(biāo)識(shí)符 sum逗號(hào) ,標(biāo)識(shí)符 first逗號(hào) ,標(biāo)識(shí)符 count冒號(hào) :保留字 real分號(hào) ;標(biāo)識(shí)符 sum賦值號(hào) :=標(biāo)識(shí)符 first加號(hào) +標(biāo)識(shí)符 count乘號(hào) *整數(shù) 10保留字 end界符 .語(yǔ)法分析將單詞序列分解成各類語(yǔ)法短語(yǔ)（也叫語(yǔ)法單位），如“程序”、“語(yǔ)句”、“表達(dá)式”等。依據(jù)：語(yǔ)言的語(yǔ)法規(guī)則。通過(guò)語(yǔ)法分析確定整個(gè)輸入串是否構(gòu)成一個(gè)語(yǔ)法上正確的程序。賦值語(yǔ)句標(biāo)識(shí)符表達(dá)式表達(dá)式+表達(dá)式表達(dá)式標(biāo)識(shí)符整數(shù)標(biāo)識(shí)符:=表達(dá)式*id1:=id2+id3*10的語(yǔ)法樹(shù)id1sumid2

firstid3

count10id1:=id2+id3*10的語(yǔ)法樹(shù)的另一種形式:=id1+id2*id310程序結(jié)構(gòu)的遞歸表示表達(dá)式的表示：任何標(biāo)識(shí)符是表達(dá)式。任何常數(shù)（整常數(shù)、實(shí)常數(shù)）是表達(dá)式。若表達(dá)式1和表達(dá)式2都是表達(dá)式，那么表達(dá)式1+表達(dá)式2表達(dá)式1*表達(dá)式2（表達(dá)式1）都是表達(dá)式。語(yǔ)句的表示：

標(biāo)識(shí)符:=表達(dá)式是語(yǔ)句。

while(表達(dá)式)do語(yǔ)句和

if(表達(dá)式)then語(yǔ)句else語(yǔ)句

都是語(yǔ)句。語(yǔ)義分析如：類型檢查。:=id1+id2*id310inttorealsum:=first+count*10中間代碼生成中間代碼：一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、含義明確的記號(hào)系統(tǒng)。原則：容易生成；容易將它翻譯成目標(biāo)代碼。四元式：（運(yùn)算符，運(yùn)算對(duì)象1，運(yùn)算對(duì)象2，結(jié)果）如：源程序sum:=first+count*10生成的四元式可以是：(inttoreal 10 - t1)(* id3 t1 t2)(+ id2 t2 t3)(:= t3 - id1):=id1+id2*id310inttoreal代碼優(yōu)化(inttoreal 10 - t1)(* id3 t1 t2)(+ id2 t2 t3)(:= t3 - id1)(* id3 10.0 t2)(+ id2 t2 id1)(* id3 10.0 t1)(+ id2 t1 id1)目標(biāo)代碼生成任務(wù)：把中間代碼變換成特定機(jī)器上的絕對(duì)指令代碼或可重定位的指令代碼或匯編指令代碼。特點(diǎn)：與硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和指令含義有關(guān)，涉及到硬件系統(tǒng)功能部件的運(yùn)用、機(jī)器指令的選擇、各種數(shù)據(jù)類型變量的存儲(chǔ)空間分配以及寄存器和后緩寄存器的調(diào)度等。(* id3 10.0 t1)(+ id2 t1 id1)sum:=first+count*10MOVF id3, R2MULF #10.0, R2MOVF id2, R1ADDF R1, R2MOV R1, id1表格管理程序詞法分析程序語(yǔ)法分析程序語(yǔ)義分析程序中間代碼生成程序代碼優(yōu)化程序目標(biāo)代碼生成程序出錯(cuò)處理程序源程序目標(biāo)程序編譯程序的結(jié)構(gòu)有關(guān)名詞：前端（frontend）：主要依賴于源語(yǔ)言而與目標(biāo)機(jī)器無(wú)關(guān)的編譯階段。如：詞法分析、語(yǔ)法分析、語(yǔ)義分析、中間代碼生成、部分優(yōu)化工作、與前端有關(guān)的出錯(cuò)處理工作和符號(hào)表管理工作。后端（backend）：依賴于目標(biāo)機(jī)而一般不依賴于源語(yǔ)言，只與中間代碼有關(guān)的編譯階段。如：目標(biāo)代碼生成，以及相關(guān)出錯(cuò)處理和符號(hào)表操作。遍（趟）：對(duì)源程序或其等價(jià)的中間語(yǔ)言程序從頭到尾掃視并完成規(guī)定任務(wù)的過(guò)程。每一遍掃視可完成上述一個(gè)階段或多個(gè)階段的工作。解釋程序和一些工具軟件解釋程序源程序初始數(shù)據(jù)計(jì)算結(jié)果……b:=2;a:=b+2;writea編譯程序解釋程序Mov