編譯原理薛聯(lián)鳳課件XX有限公司20XX匯報人：XX目錄01編譯原理概述02詞法分析03語法分析04語義分析與中間代碼生成05代碼優(yōu)化目錄06目標代碼生成07編譯器構(gòu)造工具編譯原理概述01編譯器定義與功能將源碼轉(zhuǎn)為機器碼編譯器定義翻譯、優(yōu)化、生成目標代碼編譯器功能編譯過程的各個階段檢查語義錯誤，生成中間代碼。語義分析根據(jù)語法規(guī)則構(gòu)建語法樹。語法分析將源代碼轉(zhuǎn)為詞法單元序列。詞法分析編譯器設計原則確保編譯器生成的代碼準確無誤，是設計的首要原則。正確性優(yōu)先在正確性基礎上，追求編譯速度和生成代碼的運行效率。高效性追求詞法分析02詞法分析器的作用將輸入的字符流轉(zhuǎn)換為單詞符號序列。識別單詞符號過濾掉源代碼中的空白字符和注釋，為語法分析做準備。去除空白字符正則表達式與有限自動機正則表達應用用于定義詞法單元的模式有限自動機構(gòu)造根據(jù)正則表達式構(gòu)造，識別詞法單元結(jié)合應用實例通過實例展示正則與自動機在詞法分析中的協(xié)同工作詞法分析器的實現(xiàn)通過編寫代碼手動實現(xiàn)詞法分析器，針對特定語法規(guī)則進行詞法掃描。手工編寫01利用工具自動生成詞法分析器代碼，提高開發(fā)效率，減少錯誤。自動生成02語法分析03上下文無關文法定義與規(guī)則描述語法結(jié)構(gòu)的規(guī)則，不依賴具體上下文。推導與產(chǎn)生式通過產(chǎn)生式規(guī)則，從起始符號推導出句子。語法分析樹的構(gòu)建自底向上構(gòu)建自頂向下構(gòu)建01從詞法分析得到的符號序列開始，逐步歸約成語法規(guī)則中的非終結(jié)符。02從語法規(guī)則的起始符號開始，根據(jù)產(chǎn)生式逐步展開成符號序列，直至與詞法分析得到的序列匹配。遞歸下降分析法改寫含左遞歸文法，避免分析陷入無限循環(huán)。消除左遞歸針對每個非終結(jié)符，構(gòu)建相應的遞歸下降分析子程序。構(gòu)建遞歸子程序語義分析與中間代碼生成04語義分析的任務01檢查語法錯誤確保代碼符合語法規(guī)則，識別并報告語法錯誤。02確定類型信息分析變量的類型，確保類型匹配，進行類型檢查和轉(zhuǎn)換。符號表的構(gòu)建與管理在語法分析時收集標識符信息，構(gòu)建符號表，記錄屬性如類型、作用域等。構(gòu)建符號表01在語義分析階段，更新符號表信息，處理作用域嵌套，確保符號正確解析。管理符號表02中間代碼的表示方法一種常見的中間代碼形式，用于表示復雜的計算過程。三地址碼無需括號即可表示運算順序，簡化表達式計算。逆波蘭表示法代碼優(yōu)化05優(yōu)化的目的與分類通過優(yōu)化減少代碼運行時間，提高程序執(zhí)行效率。提升執(zhí)行效率優(yōu)化代碼以降低內(nèi)存和CPU占用，提升系統(tǒng)整體性能。減少資源占用常見的優(yōu)化技術(shù)01刪除多余運算刪除重復或無效的計算，減少代碼冗余。02代碼外提將循環(huán)中不變運算提到循環(huán)體外，減少循環(huán)體內(nèi)計算量。優(yōu)化對代碼性能的影響優(yōu)化能減少冗余計算，提升代碼執(zhí)行效率。提高執(zhí)行速度01通過優(yōu)化，代碼能更有效地利用內(nèi)存和CPU資源，減少消耗。降低資源消耗02目標代碼生成06目標代碼的類型包括絕對地址和可重定位的機器代碼。實際機器代碼需匯編器轉(zhuǎn)換成機器代碼，便于閱讀和調(diào)試。匯編語言代碼在虛擬機上運行，如Java的中間語言，提高跨平臺兼容性。虛擬目標代碼寄存器分配策略圖著色算法將變量沖突建模為圖著色，優(yōu)化寄存器分配。線性掃描算法遍歷基本塊，貪心分配寄存器，適合快速編譯。代碼生成算法通過優(yōu)化技術(shù)，生成更高效的目標代碼。優(yōu)化生成法將中間代碼直接轉(zhuǎn)換為機器指令。直接翻譯法編譯器構(gòu)造工具07詞法分析器生成器介紹能自動生成詞法分析器的軟件工具，提高編譯器開發(fā)效率。自動生成工具01用戶可自定義詞法規(guī)則，生成器根據(jù)規(guī)則生成對應的詞法分析器代碼。自定義規(guī)則02語法分析器生成器介紹能自動生成語法分析器的軟件工具，提高編譯器開發(fā)效率。自動生成工具詳解YACC和Bison等經(jīng)典語法分析器生成器的使用方法和應用場景。YACC與Bison代碼