編譯系統原理

A. 編譯原理學了有什麼用

對大多數人來說，學過編譯原理，應該可以知道對於很多代碼的優化，編譯器其實可以做好，不需要自己寫代碼的時候杞人憂天。在通用、局部的優化上，甚至編譯器往往做得比程序員好。

大概率會意識到編譯原理背後的故事，也許會沉迷在某個方向，也許還會樂於看一些奇妙的parser構建方式。

大概還可能會去學習類型系統，發現形式化的故事似乎在很多方面都有對應的版本，而後，他們也許會嘗試走向研究，去挑戰目前都沒有好好解決的代碼優化問題，也許會走向應用，用起LLVM，在上面加個target，支持一些新硬體，做個新語言的前端等。

編譯原理是計算機專業的一門重要專業課，旨在介紹編譯程序構造的一般原理和基本方法。內容包括語言和文法、詞法分析、語法分析、語法制導翻譯、中間代碼生成、存儲管理、代碼優化和目標代碼生成。 編譯原理是計算機專業設置的一門重要的專業課程。

編譯原理課程是計算機相關專業學生的必修課程和高等學校培養計算機專業人才的基礎及核心課程，同時也是計算機專業課程中最難及最挑戰學習能力的課程之一。編譯原理課程內容主要是原理性質，高度抽象。

編譯可以分為五個基本步驟:詞法分析、語法分析、語義分析及中間代碼的生成、優化、目標代碼的生成。這是每個編譯器都必須的基本步驟和流程, 從源頭輸入高級語言源程序輸出目標語言代碼。

1、詞法分析

詞法分析器是通過詞法分析程序對構成源程序的字元串從左到右的掃描, 逐個字元地讀, 識別出每個單詞符號, 識別出的符號一般以二元式形式輸出, 即包含符號種類的編碼和該符號的值。

詞法分析器一般以函數的形式存在, 供語法分析器調用。當然也可以一個獨立的詞法分析器程序存在。完成詞法分析任務的程序稱為詞法分析程序或詞法分析器或掃描器。

2、語法分析

語法分析是編譯過程的第二個階段。這階段的任務是在詞法分析的基礎上將識別出的單詞符號序列組合成各類語法短語, 如「語句」, 「表達式」等.語法分析程序的主要步驟是判斷源程序語句是否符合定義的語法規則, 在語法結構上是否正確。

而一個語法規則又稱為文法, 喬姆斯基將文法根據施加不同的限制分為0型、1型、2型、3型文法, 0型文法又稱短語文法, 1型稱為上下文有關文法, 2型稱為上下文無關文法, 3型文法稱為正規文法, 限制條件依次遞增。

3、語義分析

詞法分析注重的是每個單詞是否合法, 以及這個單詞屬於語言中的哪些部分。語法分析的上下文無關文法注重的是輸入語句是否可以依據文法匹配產生式。

那麼, 語義分析就是要了解各個語法單位之間的關系是否合法。實際應用中就是對結構上正確的源程序進行上下文有關性質的審查, 進行類型審查等。

4、中間代碼生成與優化

在進行了語法分析和語義分析階段的工作之後, 有的編譯程序將源程序變成一種內部表示形式, 這種內部表示形式叫做中間語言或中間表示或中間代碼。

所謂「中間代碼」是一種結構簡單、含義明確的記號系統, 這種記號系統復雜性介於源程序語言和機器語言之間, 容易將它翻譯成目標代碼。另外, 還可以在中間代碼一級進行與機器無關的優化。

5、目標代碼的生成

根據優化後的中間代碼, 可生成有效的目標代碼。而通常編譯器將其翻譯為匯編代碼, 此時還需要將匯編代碼經匯編器匯編為目標機器的機器語言。

6、出錯處理

編譯的各個階段都有可能發現源碼中的錯誤, 尤其是語法分析階段可能會發現大量的錯誤, 因此編譯器需要做出錯處理, 報告錯誤類型及錯誤位置等信息。

B. 什麼是編譯原理

編譯原理是計算機專業的一門重要專業課，旨在介紹編譯程序構造的一般原理和基本方法。內容包括語言和文法、詞法分析、語法分析、語法制導翻譯、中間代碼生成、存儲管理、代碼優化和目標代碼生成。 編譯原理是計算機專業設置的一門重要的專業課程。雖然只有少數人從事編譯方面的工作，但是這門課在理論、技術、方法上都對學生提供了系統而有效的訓練，有利於提高軟體人員的素質和能力。
這門課程關注的是編譯器方面的產生原理和技術問題，似乎和計算機的基礎領域不沾邊，可是編譯原理卻一直作為大學本科的 必修課程，同時也成為了研究生入學考試的必考內容。編譯原理及技術從本質上來講就是一個演算法問題而已，當然由於這個問題十分復雜，其解決演算法也相對復雜。 我們學的數據結構與演算法分析也是講演算法的，不過講的基礎演算法，換句話說講的是演算法導論，而編譯原理這門課程講的就是比較專註解決一種的演算法了。在20世紀 50年代，編譯器的編寫一直被認為是十分困難的事情，第一Fortran的編譯器據說花了18年的時間才完成。在人們嘗試編寫編譯器的同時，誕生了許多跟 編譯相關的理論和技術，而這些理論和技術比一個實際的編譯器本身價值更大。就猶如數學家們在解決著名的哥德巴赫猜想一樣，雖然沒有最終解決問題，但是其間 誕生不少名著的相關數論。

C. C語言編譯器原理小知識

1、char *p="asdf"; 則sizeof(p)=2; 是返回指針p佔用位元組數；即使你是先定義再賦值，char *p; p="asdfasdf"; sizeof(p)都是等於2；任何指針在turbo c中都是2個位元組，不是說「字元串中有'0\'佔一個位元組,字元類型指針佔一個位元組」。。樓上有的說sizeof(p)是求變數p或字元串長度，是錯的，是求佔用位元組數，不是長度，長度是用函數strlen(p); sizeof不是函數，是一種運算符。。例子：char p[]="abc";則sizeof(p)=4;strlen(p)=3; 比較於char p[10]="abc"; sizeof(p)=10; strlen(p)=3。。。 但如果定義成：char p[]="asdf"; 則sizeof(p);就等於5了，數組名p雖然可以看做指針，但不完全跟指針一樣，這就是例子了。。 2、編譯器可以看作一個虛擬機器，可以有自己虛擬的內存，棧等。。編譯系統就可以看作是物理電腦操作系統上虛擬機的運行系統。。所以不一定是物理地址，但跟物理地址有映射關系，至於為什麼，怎麼映射，我也不知道。。。 3、編譯器是16位。。跟「loat 為4個位元組 double 32個字元」？？。。跟float 4位元組32位沒關系，那是編譯器設定的，就是常說電腦是16位或32位操作系統一樣，編譯器16位就看作虛擬機器是16位運行系統。。 4、 我也不知道為什麼， (*p)(int,int);是int (*p)(int,int);吧。。。

D. 編譯原理技術有哪些應用呢

編譯原理，說得通俗易懂一些就是：讓機器通過某種機制和規則，將一種由人們書寫的高級程序代碼，經過若干步驟，最終翻譯成機器可理解執行的二進制代碼。
編譯原理技術的具體應用，例如：
（1）、我們用戶通常編寫的 C/C++ 程序源代碼（*.C/*.CPP），通過 Microsoft Visual C++ 編譯器，將由人工書寫的 C/C++ 語言程序源代碼（*.C/*.CPP），最終翻譯成機器可執行的二進制代碼（*.EXE）；
（2）、人工智慧領域中的自然語言處理、機器翻譯技術（例如：英/漢翻譯、日/漢翻譯系統等）等，都需要使用到編譯原理技術。

E. C語言編譯原理是什麼

編譯共分為四個階段：預處理階段、編譯階段、匯編階段、鏈接階段。
1、預處理階段：
主要工作是將頭文件插入到所寫的代碼中，生成擴展名為「.i」的文件替換原來的擴展名為「.c」的文件，但是原來的文件仍然保留，只是執行過程中的實際文件發生了改變。（這里所說的替換並不是指原來的文件被刪除）
2、匯編階段：
插入匯編語言程序，將代碼翻譯成匯編語言。編譯器首先要檢查代碼的規范性、是否有語法錯誤等，以確定代碼的實際要做的工作，在檢查無誤後，編譯器把代碼翻譯成匯編語言，同時將擴展名為「.i」的文件翻譯成擴展名為「.s」的文件。
3、編譯階段：
將匯編語言翻譯成機器語言指令，並將指令打包封存成可重定位目標程序的格式,將擴展名為「.s」的文件翻譯成擴展名為「.o」的二進制文件。
4、鏈接階段：
在示例代碼中，改代碼文件調用了標准庫中printf函數。而printf函數的實際存儲位置是一個單獨編譯的目標文件（編譯的結果也是擴展名為「.o」的文件），所以此時主函數調用的時候，需要將該文件（即printf函數所在的編譯文件）與hello
world文件整合到一起，此時鏈接器就可以大顯神通了，將兩個文件合並後生成一個可執行目標文件。

F. 編譯過程分為哪幾個階段各階段的遵循的原則、識別機構、使用的文法編譯原理

編譯原理中的遍概念
編譯階段也常常劃分為兩大步驟，分析步驟和綜合步驟 分析步驟和綜合步驟 分析步驟是指對源程序的分析 －線性分析(詞法分析或掃描) －層次分析(語法分析) －語義分析 綜合步驟是指後端的工作，為目標程序的生成而進行的綜合

你分析過嗎？若按照這種組合方式實現編譯程序，可以設想，某一編譯程序的前端加上相應不同的後 端則可以為不同的機器構成同一個源語言的編譯程序。也可以設想，不同語言編譯的前端生成同一種中間 語言，再使用一個共同的後端，則可為同一機器生成幾個語言的編譯程序。

一個編譯過程可由一遍、兩遍或多遍完成。所謂"遍"，也稱作"趟"，是對源程序或其等價的中間語言程 序從頭到尾掃視並完成規定任務的過程。每一遍掃視可完成上述一個階段或多個階段的工作。例如一遍可 以只完成詞法分析工作；一遍完成詞法分析和語法分析工作；甚至一遍完成整個編譯工作。對於多遍的編 譯程序，第一遍的輸入是用戶書寫的源程序，最後一遍的輸出是目標語言程序，其餘是上一遍的輸出為下 一遍的輸入。

在實際的編譯系統的設計中，編譯的幾個階段的工作究竟應該怎樣組合，即編譯程序究竟分成幾遍， 參考的因素主要是源語言和機器(目標機)的特徵。比如源語言的結構直接影響編譯的遍的劃分；像 PL/1 或 ALGOL 68 那樣的語言，允許名字的說明出現在名字的使用之後，那麼在看到名字之前是不便為包含該名 字的表達式生成代碼的，這種語言的編譯程序至少分成兩遍才容易生成代碼。另外機器的情況，即編譯程 序工作的環境也影響編譯程序的遍數的劃分。遍數多一點，整個編譯程序的邏輯結構可能清晰些，但遍數 多即意味著增加讀寫中間文件的次數，勢必消耗較多時間，一般會比一遍的編譯要慢。

G. 編譯原理課程講什麼內容

編譯原理是計算機專業的一門重要專業課，旨在介紹編譯程序構造的一般原理和基本方法。內容包括語言和文法、詞法分析、語法分析、語法制導翻譯、中間代碼生成、存儲管理、代碼優化和目標代碼生成。 編譯原理是計算機專業設置的一門重要的專業課程。雖然只有少數人從事編譯方面的工作，但是這門課在理論、技術、方法上都對學生提供了系統而有效的訓練，有利於提高軟體人員的素質和能力。

H. C語言編譯原理是什麼

編譯共分為四個階段：預處理階段、編譯階段、匯編階段、鏈接階段。

1、預處理階段：

主要工作是將頭文件插入到所寫的代碼中，生成擴展名為「.i」的文件替換原來的擴展名為「.c」的文件，但是原來的文件仍然保留，只是執行過程中的實際文件發生了改變。（這里所說的替換並不是指原來的文件被刪除）

2、匯編階段：

插入匯編語言程序，將代碼翻譯成匯編語言。編譯器首先要檢查代碼的規范性、是否有語法錯誤等，以確定代碼的實際要做的工作，在檢查無誤後，編譯器把代碼翻譯成匯編語言，同時將擴展名為「.i」的文件翻譯成擴展名為「.s」的文件。

3、編譯階段：

將匯編語言翻譯成機器語言指令，並將指令打包封存成可重定位目標程序的格式,將擴展名為「.s」的文件翻譯成擴展名為「.o」的二進制文件。

4、鏈接階段：

在示例代碼中，改代碼文件調用了標准庫中printf函數。而printf函數的實際存儲位置是一個單獨編譯的目標文件（編譯的結果也是擴展名為「.o」的文件），所以此時主函數調用的時候，需要將該文件（即printf函數所在的編譯文件）與hello world文件整合到一起，此時鏈接器就可以大顯神通了，將兩個文件合並後生成一個可執行目標文件。

I. 簡要說明編譯程序與資料庫管理系統的工作原理.

編譯程序是高級語言發展的一個中間產物，在計算機初期，人類是使用匯編語言來進行程序設計，匯編語言是一種低級語言，能直接與底層的硬體打交道，通過二進制直接傳輸指令，完成各種命令。資料庫管理系統是軟體商業化之後，針對數據存儲管理上的一個應用系統，主流的有server SQL oracle，sybase，DB2 等一線廠商的強大資料庫管理系統。資料庫管理系統主要完成日常數據的寫入，讀寫，管理，監控等各項數據的處理！

J. 編譯原理 四元式

四元式是一種比較普遍採用的中間代碼形式。

代碼段的四元式表達式：

101 T:=0 （表達式為假的出口）

103 T:=1 （表達式為真的出口）

因為用戶的表達式只有一個A<B，因此A<B的真假出口就是表達式的真假出口，所以

100: if a<b goto 103 （a<b為真，跳到真出口103）

101: T:=0（否則，進入假出口）

102: goto 104 （要跳過真出口，否則T的值不就又進入真出口了，為真）

103: T:=1

104:（程序繼續執行）

(10)編譯系統原理擴展閱讀：

四元式是一種更接近目標代碼的中間代碼形式。由於這種形式的中間代碼便於優化處理，因此，在目前許多編譯程序中得到了廣泛的應用。

四元式實際上是一種「三地址語句」的等價表示。它的一般形式為：

(op,arg1,arg2,result)

其中， op為一個二元 (也可是一元或零元)運算符；arg1,arg2分別為它的兩個運算 (或操作)對象，它們可以是變數、常數或系統定義的臨時變數名；運算的結果將放入result中。四元式還可寫為類似於PASCAL語言賦值語句的形式：

result ∶= arg1 op arg2

需要指出的是，每個四元式只能有一個運算符，所以，一個復雜的表達式須由多個四元式構成的序列來表示。例如，表達式A+B*C可寫為序列

T1∶=B*C

T2∶=A+T1

其中，T1，T2是編譯系統所產生的臨時變數名。當op為一元、零元運算符 (如無條件轉移)時，arg2甚至arg1應預設，即result∶=op arg1或 op result ；對應的一般形式為：

(op,arg1,,result)

或

(op,,,result)