編譯原理課件PPT單擊此處添加副標(biāo)題匯報(bào)人：XX目錄壹編譯原理概述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)化陸目標(biāo)代碼生成編譯原理概述第一章編譯器定義詞法分析、語法分析、代碼生成核心功能將高級(jí)語言轉(zhuǎn)為機(jī)器語言工具編譯器概念編譯過程簡(jiǎn)介01詞法分析將源代碼轉(zhuǎn)為詞法單元序列。02語法分析根據(jù)語法規(guī)則，將詞法單元序列轉(zhuǎn)為語法樹。03代碼生成將語法樹轉(zhuǎn)為目標(biāo)代碼。編譯原理重要性編譯原理是計(jì)算機(jī)科學(xué)基礎(chǔ)，支撐軟件開發(fā)?；A(chǔ)支撐理解編譯原理可優(yōu)化程序性能，提升運(yùn)行效率。優(yōu)化性能詞法分析第二章詞法分析器功能識(shí)別源代碼中的關(guān)鍵字，如if、else、for等。識(shí)別關(guān)鍵字將源代碼分割成有意義的標(biāo)記或符號(hào)。分割標(biāo)記忽略源代碼中的空格、制表符和換行符等空白字符。忽略空白正則表達(dá)式應(yīng)用匹配模式定義定義詞法單元的模式，用于識(shí)別源代碼中的標(biāo)記。詞法規(guī)則實(shí)現(xiàn)利用正則表達(dá)式實(shí)現(xiàn)詞法分析規(guī)則，準(zhǔn)確分割源代碼。有限自動(dòng)機(jī)概念定義與功能識(shí)別字符串模式，是詞法分析基礎(chǔ)。狀態(tài)與轉(zhuǎn)換包含狀態(tài)集合，根據(jù)輸入字符進(jìn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換。語法分析第三章語法分析器作用分析源代碼，識(shí)別并構(gòu)建出正確的語法結(jié)構(gòu)樹。識(shí)別語法結(jié)構(gòu)在語法分析過程中，檢測(cè)并報(bào)告源代碼中的語法錯(cuò)誤。錯(cuò)誤檢測(cè)上下文無關(guān)文法描述語法結(jié)構(gòu)的規(guī)則，不依賴具體上下文定義與特點(diǎn)0102用符號(hào)和規(guī)則生成句子，體現(xiàn)語法結(jié)構(gòu)產(chǎn)生式規(guī)則03在編譯器設(shè)計(jì)中，用于語法分析和錯(cuò)誤檢測(cè)應(yīng)用實(shí)例語法樹與推導(dǎo)將源代碼轉(zhuǎn)換為樹狀結(jié)構(gòu)，直觀展現(xiàn)語法規(guī)則。語法樹構(gòu)建01通過語法樹展示如何從起始符號(hào)推導(dǎo)出源程序，理解語法分析本質(zhì)。推導(dǎo)過程展示02語義分析與中間代碼生成第四章語義分析任務(wù)構(gòu)建和維護(hù)符號(hào)表，記錄變量、函數(shù)等符號(hào)信息。符號(hào)表管理確保操作數(shù)類型與操作符要求匹配，保證類型安全。類型檢查中間代碼表示一種常見的中間代碼形式，便于優(yōu)化和目標(biāo)代碼生成。三地址碼01無需括號(hào)即可表達(dá)運(yùn)算順序，簡(jiǎn)化表達(dá)式求值過程。逆波蘭表示法02類型檢查與作用域確保類型安全，提前發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤類型檢查定義變量可見性，避免命名沖突作用域管理代碼優(yōu)化第五章優(yōu)化的目的與方法通過優(yōu)化代碼，減少冗余計(jì)算，提高程序運(yùn)行速度和響應(yīng)能力。提升執(zhí)行效率01優(yōu)化代碼結(jié)構(gòu)，降低內(nèi)存和CPU占用，提升系統(tǒng)整體性能。減少資源占用02循環(huán)優(yōu)化技術(shù)01循環(huán)展開將循環(huán)體多次復(fù)制，減少循環(huán)控制開銷，提高執(zhí)行效率。02循環(huán)合并將多個(gè)小循環(huán)合并為一個(gè)大循環(huán)，減少循環(huán)判斷次數(shù)，優(yōu)化性能。全局?jǐn)?shù)據(jù)流分析分析程序變量使用情況，為優(yōu)化提供依據(jù)。包括活躍變量分析、定義-使用鏈構(gòu)建等。定義與作用關(guān)鍵技術(shù)目標(biāo)代碼生成第六章目標(biāo)代碼特點(diǎn)絕對(duì)指令代碼能立即執(zhí)行，所有地址已定位?？闪⒓磮?zhí)行可重新定位指令代碼需與運(yùn)行程序鏈接才能執(zhí)行。需鏈接執(zhí)行寄存器分配策略線性掃描算法遍歷基本塊，貪心分配寄存器，適合快速編譯場(chǎng)景。圖著色算法構(gòu)建干涉圖，用最少顏色著色節(jié)點(diǎn)，優(yōu)化寄存器分配。0102代碼生成算法對(duì)生成代碼局部調(diào)整，進(jìn)一步提升代碼質(zhì)量和執(zhí)行效率。窺孔優(yōu)化采用圖著色法等，