編譯原理怎麼優化
⑴ 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。
⑵ 循環優化有哪些內容(編譯原理)
一般來說,就是盡量減少乘法運算,多用加法。比如
for(i=0;i<1000;i++)
{
j=i*2;
..........
}
就可以優化成
for(i=0,j=0;i<1000;i++)
{
...........
j+=2;
}
⑶ 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。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[1]。
中文名
編譯原理[1]
外文名
Compilers: Principles, Techniques, and Tools[1]
領域
計算機專業的一門重要專業課[1]
快速
導航
編譯器
編譯原理課程
編譯技術的發展
編譯的基本流程
編譯過程概述
基本概念
編譯原理即是對高級程序語言進行翻譯的一門科學技術, 我們都知道計算機程序由程序語言編寫而成, 在早期計算機程序語言發展較為緩慢, 因為計算機存儲的數據和執行的程序都是由0、1代碼組合而成的, 那麼在早期程序員編寫計算機程序時必須十分了解計算機的底層指令代碼通過將這些微程序指令組合排列從而完成一個特定功能的程序, 這就對程序員的要求非常高了。人們一直在研究如何如何高效的開發計算機程序, 使編程的門檻降低。[2]
編譯器
C語言編譯器是一種現代化的設備, 其需要藉助計算機編譯程序, C語言編譯器的設計是一項專業性比較強的工作, 設計人員需要考慮計算機程序繁瑣的設計流程, 還要考慮計算機用戶的需求。計算機的種類在不斷增加, 所以, 在對C語言編譯器進行設計時, 一定要增加其適用性。C語言具有較強的處理能力, 其屬於結構化語言, 而且在計算機系統維護中應用比較多, C語言具有高效率的優點, 在其不同類型的計算機中應用比較多。[3]
C語言編譯器前端設計
編譯過程一般是在計算機系統中實現的, 是將源代碼轉化為計算機通用語言的過程。編譯器中包含入口點的地址、名稱以及機器代碼。編譯器是計算機程序中應用比較多的工具, 在對編譯器進行前端設計時, 一定要充分考慮影響因素, 還要對詞法、語法、語義進行分析。[3]
1 詞法分析[3]
詞法分析是編譯器前端設計的基礎階段, 在這一階段, 編譯器會根據設定的語法規則, 對源程序進行標記, 在標記的過程中, 每一處記號都代表著一類單詞, 在做記號的過程中, 主要有標識符、關鍵字、特殊符號等類型, 編譯器中包含詞法分析器、輸入源程序、輸出識別記號符, 利用這些功能可以將字型大小轉化為熟悉的單詞。[3]
2 語法分析[3]
語法分析是指利用設定的語法規則, 對記號中的結構進行標識, 這包括句子、短語等方式, 在標識的過程中, 可以形成特殊的結構語法樹。語法分析對編譯器功能的發揮有著重要影響, 在設計的過程中, 一定要保證標識的准確性。[3]
3 語義分析[3]
語義分析也需要藉助語法規則, 在對語法單元的靜態語義進行檢查時, 要保證語法規則設定的准確性。在對詞法或者語法進行轉化時, 一定要保證語法結構設置的合法性。在對語法、詞法進行檢查時, 語法結構設定不合理, 則會出現編譯錯誤的問題。前端設計對精確性要求比較好, 設計人員能夠要做好校對工作, 這會影響到編譯的准確性, 如果前端設計存在失誤, 則會影響C語言編譯的效果。[3]
⑷ 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。
⑸ 編譯原理四——代碼優化
1、基本塊的劃分方法:
3、DAG圖實現基本塊的優化
1、程序流圖與循環
控制流程圖就是有唯一首節點的有向圖,用三元組G=(N,E,n 0 )表示(節點集,邊集,首節點)節點集就是基本塊集,有向邊表示如下:基本塊i出口語句不是轉向語句或停語句,i與緊隨其後的基本塊j有有向邊。或者i出口轉向j入口語句。
2、循環:程序流圖里的一個節點序列強連通,任意兩個節點都有至少一條通路,它們中有且只有一個入口節點。(從序列外某節點有一條有向邊引導它,或他是程序流圖的首節點。
3、找循環:
必經節點集:從流圖首節點出發,到n的任意通路都要經過m,m是n的必經節點,記為mDOMn;流圖中結點n的所有必經節點的集合稱為節點n的必經結點集,極為D(n)。
DOM的性質:自反性:流圖中任意節點a,都有aDOMa。傳遞性:aDOMb,bDOMc則aDOMc。反對稱性:aDOMb,bDOMa,a=b。DOM是一個偏序關系,任何節點n的必經節點集是一個有序集。
必經節點的求法:一定包括自己好吧。。。。。。必經節點集就是前驅節點必經節點集的交集加自己沒准。
找回邊:假設a b是流圖中的一條有向邊,如果bDOMa,則a b是流圖中的一條回邊。已知有向邊n d是一條回邊,則由它組成的循環就是由結點d、結點n以及有通路到達n但該通路不經過d的所有結點組成的。
4、可規約流圖:當且僅當一個流圖除去回邊後,其餘邊構成一個無環路流圖。性質:1. 圖中任何直觀環路都是循環。2. 找到所有回邊可以對應找出所有循環。3. 循環或嵌套或不相交(可能有公共入口節點),goto語句不可跳入循環。
5、循環優化
⑹ 編譯原理優化遵循哪些原則
真好奇的話,可以去翻翻《編譯原理》。不然,咱們只需要知道:1、優化有執行速度優化和空間優化兩種;2、優化級別越高,對代碼編寫質量的要求越高。如恰當地應用遞歸,使用volatile關鍵字等等,所以現實工程中一般不會開到最高優化級;3、想不出來了。。
⑺ 怎樣理解編譯原理
如果你在學編譯原理的話,你可以把它理解為一個編寫《編譯器》的時間課程~
當然,事實上,編譯原理的老師也是這么要求的~
編譯器就是把你編寫的源程序代碼變成程序可理解的二進制代碼的過程。
而把這個過程細化之後就可以歸納為:1、預處理過程(例如去掉不需要的空格、注釋之類的~)、2、詞法分析(就是把你寫的程序從頭到尾掃描一遍,識別出你的程序中所有的「單詞」,並編號記錄,按順序放在一張大的二維表中,一遍下一個處理過程用到~,當然,如果你的單詞有錯的話,還要做相應的出錯處理哈~)、3、語法分析(處理的是第二部中得到的單詞二維表,經過一定的演算法處理,可以得到一張成為預測分析表的東東~簡單的說就是按照預測分析表對一個個句子進行檢查,全部通過就進入下一關節,否則出錯處理)、4、語義分析、5、目標代碼的生成(這部分生成基本的與機器無關的單步執行的代碼)
之後的步驟就是與機器有關的東西了~目標代碼優化>匯編代碼生成>生成二進制代碼~
恩,差不多就是這么個流程,你可以再去針對自己感興趣的部分網路一下哈~
⑻ 編譯原理中代碼優化依據什麼原則
等價原則。經過優化後不應該改變程序運行的結果。
等效原則。使優化後所產生的目標代碼運行時間較短,佔用的儲存空間較小。
合算原則。應盡可能以較低的代價取得較好的優化效果。
程序設計語言編譯原理(第三版)P272
⑼ 高分求:編譯原理四元式的優化
http://codefan.spaces.live.com/blog/cns!a4330c839cff6d86!123.entry
⑽ 在編譯原理中,代碼優化功能模塊可以產生效率較高的目標代碼,不能使編譯工作本身速度加快。
就是提高運行效率的 比如 值編號冗餘消除
t1 = a + b;
t2 = a + b;
值編號後(假設a + b編號為e1)發現賦值表達式的右操作數一樣 ,則
可以優化成 t1 = a + b; t2 = t1;
再如窺孔優化:如發現a = a+ 1;這樣的表達式 則可以優化成a++;後者自增運算的機器周期要低於前者加法運算的 就是這些了。。。