程序編譯的部分
Ⅰ 編譯程序分為哪幾個主要部分
1、詞法分析
詞法分析的任務是對由字元組成的單詞進行處理,從左至右逐個字元地對源程序進行掃描,產生一個個的單詞符號,把作為字元串的源程序改造成為單詞符號串的中間程序。執行詞法分析的程序稱為詞法分析程序或掃描器。
2、語法分析
編譯程序的語法分析器以單詞符號作為輸入,分析單詞符號串是否形成符合語法規則的語法單位,如表達式、賦值、循環等,最後看是否構成一個符合要求的程序,按該語言使用的語法規則分析檢查每條語句是否有正確的邏輯結構,程序是最終的一個語法單位。
3、中間代碼生成
中間代碼是源程序的一種內部表示,或稱中間語言。中間代碼的作用是可使編譯程序的結構在邏輯上更為簡單明確,特別是可使目標代碼的優化比較容易實現。中間代碼即為中間語言程序,中間語言的復雜性介於源程序語言和機器語言之間。
4、代碼優化
代碼優化是指對程序進行多種等價變換,使得從變換後的程序出發,能生成更有效的目標代碼。所謂等價,是指不改變程序的運行結果。所謂有效,主要指目標代碼運行時間較短,以及佔用的存儲空間較小。這種變換稱為優化。
5、目標代碼生成
目標代碼生成是編譯的最後一個階段。目標代碼生成器把語法分析後或優化後的中間代碼變換成目標代碼。
(1)程序編譯的部分擴展閱讀:
特點
數據結構分析和綜合時所用的主要數據結構,包括符號表、常數表和中間語言程序。符號表由源程序中所用的標識符連同它們的屬性組成。
其中屬性包括種類(如變數、數組、結構、函數、過程等)、類型(如整型、實型、字元串、復型、標號等),以及目標程序所需的其他信息。常數表由源程序中用的常數組成,其中包括常數的機內表示,以及分配給它們的目標程序地址。
分析部分源程序的分析是經過詞法分析、語法分析和語義分析三個步驟實現的。詞法分析由詞法分析程序(又稱為掃描程序)完成。
其任務是識別單詞(即標識符、常數、保留字,以及各種運算符、標點符號等)、造符號表和常數表,以及將源程序換碼為編譯程序易於分析和加工的內部形式。
Ⅱ 編譯程序包括哪幾個主要組成部分
數據結構 分析和綜合時所用的主要數據結構,包括符號表、常數表和中間語言程序。符號表由源程序中所用的標識符連同它們的屬性組成,其中屬性包括種類(如變數、數組、結構、函數、過程等)、類型(如整型、實型、字元串、復型、標號等),以及目標程序所需的其他信息。常數表由源程序中用的常數組成,其中包括常數的機內表示,以及分配給它們的目標程序地址。中間語言程序是將源程序翻譯為目標程序前引入的一種中間形式的程序,其表示形式的選擇取決於編譯程序以後如何使用和加工它。常用的中間語言形式有波蘭表示、三元組、四元組以及間接三元組等。
分析部分 源程序的分析是經過詞法分析、語法分析和語義分析三個步驟實現的。詞法分析由詞法分析程序(又稱為掃描程序)完成,其任務是識別單詞(即標識符、常數、保留字,以及各種運算符、標點符號等)、造符號表和常數表,以及將源程序換碼為編譯程序易於分析和加工的內部形式。語法分析程序是編譯程序的核心部分,其主要任務是根據語言的語法規則,檢查源程序是否合乎語法。如不合乎語法,則輸出語法出錯信息;如合乎語法,則分解源程序的語法結構,構造中間語言形式的內部程序。語法分析的目的是掌握單詞是怎樣組成語句的,以及語句又是如何組成程序的。語義分析程序是進一步檢查合法程序結構的語義正確性,其目的是保證標識符和常數的正確使用,把必要的信息收集和保存到符號表或中間語言程序中,並進行相應的語義處理。
綜合部分 綜合階段必須根據符號表和中間語言程序產生出目標程序,其主要工作包括代碼優化、存儲分配和代碼生成。代碼優化是通過重排和改變程序中的某些操作,以產生更加有效的目標程序。存儲分配的任務是為程序和數據分配運行時的存儲單元。代碼生成的主要任務是產生與中間語言程序符等價的目標程序,順序加工中間語言程序,並利用符號表和常數表中的信息生成一系列的匯編語言或機器語言指令。
結構編譯過程分為分析和綜合兩個部分,並進一步劃分為詞法分析、語法分析、 語義分析、 代碼優化、存儲分配和代碼生成等六個相繼的邏輯步驟。這六個步驟只表示編譯程序各部分之間的邏輯聯系,而不是時間關系。編譯過程既可以按照這六個邏輯步驟順序地執行,也可以按照平行互鎖方式去執行。在確定編譯程序的具體結構時,常常分若干遍實現。對於源程序或中間語言程序,從頭到尾掃視一次並實現所規定的工作稱作一遍。每一遍可以完成一個或相連幾個邏輯步驟的工作。例如,可以把詞法分析作為第一遍;語法分析和語義分析作為第二遍;代碼優化和存儲分配作為第三遍;代碼生成作為第四遍。反之,為了適應較小的存儲空間或提高目標程序質量,也可以把一個邏輯步驟的工作分為幾遍去執行。例如,代碼優化可劃分為代碼優化准備工作和實際代碼優化兩遍進行。
一個編譯程序是否分遍,以及如何分遍,根據具體情況而定。其判別標准可以是存儲容量的大小、源語言的繁簡、解題范圍的寬窄,以及設計、編制人員的多少等。分遍的好處是各遍功能獨立單純、相互聯系簡單、邏輯結構清晰、優化准備工作充分。缺點是各遍之中不可避免地要有些重復的部分,而且遍和遍之間要有交接工作,因之增加了編譯程序的長度和編譯時間。
一遍編譯程序是一種極端情況,整個編譯程序同時駐留在內存,彼此之間採用調用轉接方式連接在一起(圖2)。當語法分析程序需要新符號時,它就調用詞法分析程序;當它識別出某一語法結構時,它就調用語義分析程序。語義分析程序對識別出的結構進行語義檢查,並調用「存儲分配」和「代碼生成」程序生成相應的目標語言指令。
隨著程序設計語言在形式化、結構化、直觀化和智能化等方面的發展,作為實現相應語言功能的編譯程序,也正向自動程序設計的目標發展,以便提供理想的程序設計工具。
參考書目
陳火旺、錢家驊、孫永強編:《編譯原理》,國防工業出版社,北京,1980
Ⅲ 編譯器有哪幾部分構成.編譯原理
1. 詞法分析
詞法分析器根據詞法規則識別出源程序
中的各個記號(token),每個記號代表一類單詞(lexeme)。源程序中常見的記號可以歸為幾大類:關鍵字、標識符、字面量和特殊符號。詞法分析器
的輸入是源程序,輸出是識別的記號流。詞法分析器的任務是把源文件的字元流轉換成記號流。本質上它查看連續的字元然後把它們識別為「單詞」。
2. 語法分析
語法分析器根據語法規則識別出記號流中的結構(短語、句子),並構造一棵能夠正確反映該結構的語法樹。
3. 語義分析
語義分析器根據語義規則對語法樹中的語法單元進行靜態語義檢查,如果類型檢查和轉換等,其目的在於保證語法正確的結構在語義上也是合法的。
4. 中間代碼生成
中間代碼生成器根據語義分析器的輸出生成中間代碼。中間代碼可以有若干種形式,它們的共同特徵是與具體機器無關。最常用的一種中間代碼是三地址碼,它的一種實現方式是四元式。三地址碼的優點是便於閱讀、便於優化。
Ⅳ 編譯程序包括哪幾個主要組成部分
一個典型的編譯系統通常由多個組成部分構成,包括詞法分析程序、語法分析程序、語義分析程序、中間代碼生成程序、代碼優化程序、目標代碼生成程序、表格管理程序、出錯處理程序。這些程序共同協作,確保源代碼能夠被正確地轉換為目標代碼。
詞法分析程序負責從左到右地讀入源程序,對字元流進行掃描和分解,識別出一個個單詞。它的作用是將復雜的源代碼分解為更簡單的單元,為後續分析奠定基礎。
語法分析程序則在詞法分析的基礎上,將單詞序列分解成各類語法短語。這一過程確保了源代碼符合編譯語言的語法規則,進一步驗證了源代碼的結構正確性。
語義分析程序審查源程序有無語義錯誤,為代碼生成階段收集類型信息。它不僅檢查源代碼是否符合語法規則,還確保源代碼在邏輯上是正確的,為後續的代碼生成提供可靠的基礎。
中間代碼生成程序在語法分析和語義分析之後,將源程序轉換為一種內部表示形式,這種形式稱為中間語言或中間代碼。這種中間代碼有助於優化和轉換成目標代碼。
代碼優化程序對中間代碼進行變換或改造,使生成的目標代碼更加高效,節省時間和空間。這一過程旨在提高目標代碼的執行效率,確保程序能夠高效地運行。
目標代碼生成程序將中間代碼變換成特定機器上的絕對指令代碼或可重定位的指令代碼或匯編指令代碼。這一過程是編譯過程的最後一步,確保源代碼能夠在目標機器上正確執行。
表格管理程序在編譯程序工作過程中,需要保持一系列的表格,以登記源程序的各類信息和編譯各階段的進展情況。這些表格幫助編譯器追蹤程序的編譯過程,確保信息的准確性和完整性。
出錯處理程序在編譯過程中發現源程序有錯誤時,報告錯誤的性質和錯誤發生的地點。它還努力將錯誤造成的影響限制在盡可能小的范圍,使得源程序的其餘部分可以繼續被編譯下去。有些編譯程序甚至能夠自動校正錯誤,提高了編譯的效率和可靠性。
Ⅳ 一個編譯器至少包含三個部分的進程是什麼
一個典型的編譯程序通常包含8個組成部分,它們是詞法分析程序、語法分析程序、語義分析程序、中間代碼生成程序、中間代碼優化程序、目標代碼生成程序、表格管理程序和錯誤處理程序。
(1) 編譯程序:如果源語言為高級語言,目標語言為某台計算機上的匯編語言或機器語
言,則此翻譯程序稱為編譯程序。
(2) 源程序:源語言編寫的程序稱為源程序。
(3) 目標程序:目標語言書寫的程序稱為目標程序。
(4) 編譯程序的前端:它由這樣一些階段組成:這些階段的工作主要依賴於源語言而與
目標機無關。通常前端包括詞法分析、語法分析、語義分析和中間代碼生成這些階
段,某些優化工作也可在前端做,也包括與前端每個階段相關的出錯處理工作和符
號表管理等工作。
(5) 後端:指那些依賴於目標機而一般不依賴源語言,只與中間代碼有關的那些階段,
即目標代碼生成,以及相關出錯處理和符號表操作。
(6) 遍: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。
詞法分析程序:輸人源程序,拼單詞、檢查單詞和分析單詞,輸出單詞的機內表達形式。
語法分析程序:檢查源程序中存在的形式語法錯誤,輸出錯誤處理信息。
語義分析程序:進行語義檢查和分析語義信息,並把分析的結果保存到各類語義信息表中。
中間代碼生成程序:按照語義規則,將語法分析程序分析出的語法單位轉換成一定形式的中間語言代碼,如三元式或四元式。
中間代碼優化程序:為了產生高質量的目標代碼,對中間代碼進行等價變換處理
Ⅵ 源程序到可執行程序的編譯過程
源代碼到可執行程序的編譯過程涉及四個關鍵步驟:預處理、編譯、匯編和鏈接。
預處理是程序編譯的第一步,由獨立的預編譯器處理,不屬於編譯器的直接工作。它主要負責處理預處理指令,如條件編譯,但並不涉及運行時間。
編譯階段將源代碼轉換成特定硬體平台的匯編語言,比如X86的x86匯編或ARM的ARM匯編,生成.s/.asm文件。這個過程涉及語法、詞法、語義分析等六大部分,以確保變數、函數等的正確使用和錯誤檢測。
編譯過程中,符號表管理至關重要,記錄了標識符及其屬性,如類型、內存佔用和地址,而錯誤管理則用於識別並報告語法錯誤(如拼寫錯誤、括弧匹配問題)和語義錯誤(如類型不匹配、作用域錯誤)。
從源程序到目標程序,可能會進行多次遍歷以優化代碼,但過多遍歷會增加編譯時間。最終,匯編階段將匯編語言轉換為機器語言的可重定位目標文件,如.o/.obj。
鏈接是編譯的最後一步,將目標文件、啟動代碼和庫文件結合,形成可執行的.exe文件。鏈接分為靜態和動態兩種,靜態鏈接時所有庫代碼會直接嵌入程序,而動態鏈接則依賴運行時查找庫。