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編譯原理需求分析

發布時間: 2024-05-30 11:38:10

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]

❷ 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。

❸ 學習編譯原理的重要性

編譯原理代表了軟體技術的最高層次,它表示了一個由人的理性思維到形式思維的過程,形式思維屬於數學思維,接近計算機思維.編譯原理的技術可以應用到軟體開發的各個方面,包括需求分析,架構設計,模式等等,都可以應用到,語言是人類最偉大的工具.編譯原理以語言為核心,構建了完美的解決方案.將現實生活中待解決的問題,以語言來描述,再翻譯成計算機所識別的語言,形成完美、靈活、高效的神奇演繹。而語言的實現過程,將囊括許多演算法和工具。
學習編譯原理這門課程讓我們在寫代碼的時候更簡潔靈活,同時,學習編譯原理可以提高你自己的程序設計的精簡度以及有利於提高我們編譯程序員的個人素質與能力。我們應該好好學習這門課程。

❹ 學軟體開發要會什麼

軟體開發是根據用戶要求,建造出軟體系統或者系統中的軟體部分的過程。 軟體開發是一項包括需求捕捉,需求分析,設計,實現和測試的系統工程。
軟體一般是用某種程序設計語言來實現的。 通常採用軟體開發工具可以進行開發。 軟體分為系統軟體和應用軟體。 軟體並不只是包括可以在計算機上運行的程序,與這些程序相關的文件一般也被認為是軟體的一部分。 軟體設計思路和方法的一般過程,包括設計軟體的功能和實現的演算法和方法、軟體的總體結構設計和模塊設計、編程和調試、程序聯調和測試以及編寫、提交程序。
一般來說,學軟體開發需要學會與之相關的編程語言,常見的軟體開發語言有:java、C語言、C#、C++、JSP、ASP、PB、DELPHI等,而與軟體應用最關鍵的需要用到資料庫,我們常說的資料庫,有:MYSQL、SQLSERVER、ORACLE等。這些都是軟體開發所需要學習的開發語言,只有把這些都學會了,再多加運用和聯系,你就不愁找不到一份好的工作了。
至於學習上述編程語言工具的學習,需要會高中英語、數學物理方面的基礎知識,所謂的「零基礎」學編程,指的是編程語言0基礎!
1、開始自學軟體編程課程
編程語言種類繁多,各有千秋,在學習之前需要明確自己要學習哪一門編程語言。確定之後需要制訂一個合理的學習計劃,並且持之以恆地執行學習計劃。在學習過程中要養成良好的學習習慣。
不愛研究、坐不住,但凡三天打魚兩天曬網,或者對計算機不喜歡等一類人不適合學習編程,哪怕一時努力,最後也不是結不了業,就是功敗垂成,難以在這條路上走遠。編程入門點是興趣。興趣是學習的最大動力源。需要有恆心有耐心,進入這個行業並不難,就算你沒有基礎和經驗,也是可以學好的。那些創造編程語言的人,創造計算機的人也都是從零開始的。他們也是在不斷揣摩、不斷學習和實踐之火才獲得成果。沒有一個技術大牛是從一開始就什麼都會的,都是從什麼也不會開始的。只需你有興趣而且肯努力,可能慢慢就會發現學習軟體開發也沒有想像中的那麼難。
2、要重視編程基本功
絕大部分行業內的大牛都是經歷過辛苦而又長期的程序開發學習和實戰進程的,假如你想要成為一名優秀的程序員,最基本的編碼學習肯定是不能跳過的,底層的知識必需要扎實掌握,就如同Java開發,項目訓練前提是掌握一定的java課程基礎,假如不先把基礎穩固,就直接做項目的話,是很難做出來而且學不會那種邏輯思考的能力。
3、附加技能的學習
前面說了軟體開發涉及到一種邏輯思維,那麼必定要學習一些數學知識,學會數學公式的運算。軟體開發行業是特別注重效率的,假如你編寫的某個功能的邏輯不是很清楚,可能整個項目都會繞一個很大的圈子,這樣的代碼存在許多冗餘成分,浪費很多時間,所以要懂得培養自己必定的邏輯思維。其次就是英語的學習了,雖然學軟體開發不需要有很強的英語能力,但有必定的英語才能的話,更加有利於自己往更深邃的技術發展。
4、動手能力的培養
作為一個程序員動手能力是非常重要的,你學習的各個知識點和思維都自己去開發操練才能穩固,作為老師最怕的學生就是他們只停留在書本或許課堂上的了解,而自己不去實實在在的把它完成出來,著手做的過程中你會不斷發現問題,然後自己去解決問題,這樣你才能成為一個真正的高手。也要學會找到有效的學習辦法,這樣學起來會如魚得水的。可以先看視頻學習,學起來就比曾經看書快許多,並且也更簡略,覺得自己掌握了一定的知識後,可以嘗試做項目,從小項目開始練手到商業項目實戰,懂得實操的軟體開發工程師才是企業真正喜歡的。
1、Web開發領域。Web開發是當前一個重要的開發領域,Web開發涉及到的應用領域也十分廣泛,可以說有互聯網的地方就有Web軟體。Web開發分為前端開發和後端開發兩大部分,前端開發需要學習三個基本知識,包括Html、CSS和JavaScript,其中JavaScript是重點也是難點。後端開發可以採用眾多開發語言,其中比較流行的編程語言包括PHP、Java和Python。另外,Web開發還需要掌握資料庫知識以及雲計算平台的相關知識(IaaS、PaaS)。
2、移動端開發。隨著移動互聯網的發展,目前移動端開發的任務也比較多,移動端開發集中在三個領域,分別是Android開發、iOS開發和各種小程序開發。其中Android開發需要學習Java或者kotlin語言,而iOS開發需要學習OC或者Swift,小程序開發則需要掌握其對應的開發語言,大部分小程序開發語言都屬於類前端開發語言,還是比較容易掌握的。
3、嵌入式開發領域。隨著5G標準的落地應用,未來嵌入式開發領域將釋放出大量的開發任務,包括大量的可穿戴設備開發等等。嵌入式開發涉及到三方面內容,分別是設備(各種感測器等)、網路和平台,編程語言通常可以從C語言開始學起。
4、最後,不論從事哪個領域的開發,都應該具備扎實的計算機基礎知識,包括操作系統(體系結構)、計算機網路、資料庫等。如果想走研發級程序員路線,一定要重視數學基礎,另外需要系統的學習演算法設計、數據結構和編譯原理等內容。

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密碼:at1z

書名:編譯原理

作者:陳意雲

豆瓣評分:6.2

出版社:高等教育出版社

出版年份:2003-1

頁數:381

內容簡介:

《編譯原理》介紹編譯器構造的一般原理和基本實現方法,主要內容包括詞法分析、語法分析、語義分析、中間代碼生成、代碼優化和目標代碼生成等。除了介紹命令式編程語言的編譯技術外,《編譯原理》還介紹面向對象語言和函數式編程語言的實現技術。《編譯原理》還強調一些相關的理論知識,如形式語言和自動機理論、語法制導的定義和屬性文法、類型論和類型系統等。

《編譯原理》取材廣泛新穎、圖文並茂,注意理論聯系實際。為滿足教師教學和學生自學及考研需求,《編譯原理》作者編寫了配套教學參考書《編譯原理習題精選與解析》(高等教育出版社2005年8月出版),同時提供本課程的電子教案,可從高等教育出版社高等理工教學資源網免費下載。《編譯原理》可作為高等學校計算機科學及相關專業的教材,也可供計算機軟體工程技術人員參考使用。


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