編譯原理廖立課件單擊此處添加副標(biāo)題匯報人：XX目

錄壹編譯原理基礎(chǔ)貳詞法分析叁語法分析肆語義分析與中間代碼生成伍代碼優(yōu)化技術(shù)陸目標(biāo)代碼生成編譯原理基礎(chǔ)章節(jié)副標(biāo)題壹編譯過程概述01詞法分析將源代碼分解為單詞序列，識別關(guān)鍵字、標(biāo)識符等。02語法分析根據(jù)語法規(guī)則，將單詞序列組合成語法樹，檢查語法錯誤。語言處理系統(tǒng)語言處理系統(tǒng)由詞法分析、語法分析等多模塊構(gòu)成。系統(tǒng)構(gòu)成將源代碼轉(zhuǎn)換為可執(zhí)行代碼，實(shí)現(xiàn)程序功能。系統(tǒng)作用編譯器結(jié)構(gòu)后端處理負(fù)責(zé)代碼優(yōu)化與目標(biāo)代碼生成，與目標(biāo)機(jī)相關(guān)。前端處理負(fù)責(zé)詞法、語法分析及中間代碼生成，與源語言相關(guān)。0102詞法分析章節(jié)副標(biāo)題貳詞法分析器的作用為語法分析供詞詞法分析器作用過濾無效字符詞法分析器作用識別單詞符號詞法分析器作用正則表達(dá)式與有限自動機(jī)01正則表達(dá)式基礎(chǔ)正則表達(dá)式定義詞法單元模式，如標(biāo)識符、數(shù)字，用于過濾和匹配字符串。02有限自動機(jī)構(gòu)造根據(jù)正則表達(dá)式構(gòu)建NFA或DFA，實(shí)現(xiàn)詞法分析，高效識別詞法單元。詞法分析器生成工具Lex是經(jīng)典詞法分析器生成工具，基于正則表達(dá)式生成C代碼，常與yacc協(xié)同工作。Lex工具應(yīng)用Flex作為Lex的開源實(shí)現(xiàn)，支持快速生成詞法分析器，廣泛應(yīng)用于編譯工具鏈。Flex工具優(yōu)勢語法分析章節(jié)副標(biāo)題叁上下文無關(guān)文法上下文無關(guān)文法由非終結(jié)符、終結(jié)符、產(chǎn)生式和開始符號構(gòu)成，用于描述編程語言語法結(jié)構(gòu)。文法定義應(yīng)用于編譯器設(shè)計，需消除二義性以確保語法分析的準(zhǔn)確性。應(yīng)用與二義性通過產(chǎn)生式規(guī)則從開始符號推導(dǎo)出字符串，構(gòu)建解析樹，反映程序語法結(jié)構(gòu)。推導(dǎo)與解析樹010203語法分析樹定義與結(jié)構(gòu)語法分析樹是表示句子語法結(jié)構(gòu)的樹形圖，展示詞法單元如何組成語法結(jié)構(gòu)。語法分析樹0102通過語法規(guī)則，自底向上或自頂向下構(gòu)建，反映句子中各成分的層次關(guān)系。構(gòu)建過程03幫助理解句子結(jié)構(gòu)，指導(dǎo)代碼生成與優(yōu)化，是編譯過程中的重要工具。應(yīng)用意義遞歸下降分析為每個非終結(jié)符編寫遞歸函數(shù)，通過函數(shù)調(diào)用實(shí)現(xiàn)語法分析，要求文法為LL(1)型?；驹?1采用自頂向下分析，函數(shù)間遞歸調(diào)用處理嵌套結(jié)構(gòu)，需消除左遞歸以避免無限遞歸。實(shí)現(xiàn)方式02優(yōu)點(diǎn)是直觀易實(shí)現(xiàn)，缺點(diǎn)是對文法要求嚴(yán)格且遞歸調(diào)用影響效率。優(yōu)缺點(diǎn)03語義分析與中間代碼生成章節(jié)副標(biāo)題肆語義規(guī)則與屬性文法為文法符號配備屬性，通過語義規(guī)則實(shí)現(xiàn)語義處理屬性文法定義綜合屬性自下而上傳遞，繼承屬性自上而下傳遞屬性分類中間代碼表示01三地址碼采用類似“x=yopz”的形式，簡潔表示運(yùn)算及結(jié)果存儲。02抽象語法樹以樹形結(jié)構(gòu)表示程序語法，清晰展現(xiàn)程序結(jié)構(gòu)與層次關(guān)系。類型檢查與作用域分析審查算符運(yùn)算對象合法性，確保類型匹配，如整型與實(shí)型運(yùn)算的自動轉(zhuǎn)換規(guī)則。01類型檢查機(jī)制確定標(biāo)識符可見范圍，通過嵌套作用域模型逐級查找變量，處理全局與局部作用域沖突。02作用域解析規(guī)則代碼優(yōu)化技術(shù)章節(jié)副標(biāo)題伍優(yōu)化的目的與方法通過優(yōu)化代碼結(jié)構(gòu)，減少運(yùn)行時間，提高程序執(zhí)行效率。提升執(zhí)行效率優(yōu)化算法和數(shù)據(jù)處理方式，降低內(nèi)存和CPU等資源的使用。減少資源消耗循環(huán)優(yōu)化技術(shù)將循環(huán)內(nèi)不依賴迭代變量的計算移至外層，減少重復(fù)計算，提升執(zhí)行效率。循環(huán)不變量外提循環(huán)展開減少控制開銷，循環(huán)合并降低循環(huán)次數(shù)，提升緩存利用率。循環(huán)展開與合并利用SIMD指令并行處理數(shù)據(jù)，結(jié)合OpenMP框架實(shí)現(xiàn)多核并行，加速循環(huán)執(zhí)行。循環(huán)向量化與并行化全局?jǐn)?shù)據(jù)流分析通過分析程序各變量使用情況，確定特定區(qū)域內(nèi)活躍變量，優(yōu)化存儲?；钴S變量識別01基于數(shù)據(jù)流信息，移除不影響程序輸出的無用代碼，提升執(zhí)行效率。冗余代碼消除02目標(biāo)代碼生成章節(jié)副標(biāo)題陸目標(biāo)代碼的結(jié)構(gòu)目標(biāo)代碼通常包含代碼段，用于存放可執(zhí)行指令。代碼段結(jié)構(gòu)包含數(shù)據(jù)段，用于存儲程序中使用的各種數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)段結(jié)構(gòu)寄存器分配策略將變量視為圖節(jié)點(diǎn)，沖突變量間連邊，用最少顏色（寄存器）著色，實(shí)現(xiàn)高效分配。圖著色算法按變量活躍范圍順序分配寄存器，適合快速編譯，但分配質(zhì)量可能較低。線性掃描算法代碼生成算法01采用模板