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基礎編譯器原理

發布時間: 2022-04-21 15:11:20

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。

② 編譯器構造原理

編譯器,是將便於人編寫,閱讀,維護的高級計算機語言翻譯為計算機能識別,運行的低級機器語言的程序。
編譯器將源程序作為輸入,翻譯產生使用目標語言的等價程序。源程序一般為高級語言,如C++等,而目標語言則是匯編語言或目標機器的目標代碼,有時也稱作機器代碼。
一個現代編譯器的主要工作流程如下:
源代碼→預處理器→編譯器→匯編程序→目標代碼→連接器→可執行程序

③ 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。

linuxc語言編譯器的工作原理是怎麼樣的/

c語言編譯器的工作原理都差不多的。一般來說分為四個階斷;
1、預處理階斷,主要是文本替換操作。有預處理器完成。
2、編譯階斷,將C源碼生成匯編代碼,這個是有C語言編譯器來完成的,默認linux下是cc。
3、匯編階斷,將匯編代碼,生成相應的可執行體,即二進制文件。
這個過程都可以自己通過給gcc加入參數來詳細的獲取這些過程的,具體可以參考:http://jingyan..com/article/03b2f78c1d6ede5ea237aed7.html

⑤ 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。

⑥ 編譯原理(編譯器)是將高級語言翻譯成機器語言的原理(或者工具)嗎

不一定吧!編譯器是將一種語言翻譯為另一種語言的計算機程序。編譯器將源程序(source language) 編寫的程序作為輸入,而產生用目標語言(target language )編寫的等價程序。通常地,源程序為高級語言(high-level language ),如C或C + + ,而目標語言則是目標機器的目標代碼 (object code,有時也稱作機器代碼(machine code )),也就是寫在計算機機器指令中的用於運行的代碼。這一過程可以表示為: 源程序→編譯器 →目標程序

⑦ 學習編譯原理,需要什麼基礎

編譯原理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。
主要是講怎麼做程序的編譯器。

需要數學基礎和很強的邏輯思維。

編譯原理里的字元閉包是指有限循環。關於閉包這些名詞解釋,你們的課程應該有離散數學吧?會有對這些概念的解釋。

編譯原理這書啊。得花老大精力去看了。每一行都會是至關重要的。如果你漏看了哪一節,或許接下來看到的新字母就不知道是什麼意思了。

所以要反復看,反復用邏輯思維推敲。做習題,習題類型也就幾種,做熟了就很簡單

⑧ 編譯原理的基本概念

編譯器 是將匯編或高級計算機語言翻譯為二進制機器語言代碼的計算機程序。編譯器將源程序(source language) 編寫的程序作為輸入,翻譯產生目標語言(target language )機器代碼的等價程序。通常地,源程序為高級語言(high-level language ),像C或C + +、漢語語言程序等,而目標則是機器語言的目標代碼 (object code,有時也稱作機器代碼(machine code )),也就是可以在計算機硬體中運行的機器代碼軟體程序。這一過程可以表示為:
源程序→編譯器 →目標機器代碼程序

⑨ 編譯器的工作原理實際上就是自動機嗎

不是。一個完整的編譯器包含詞法分析、語法分析、語義分析、中間代碼生成、目標代碼翻譯和性能優化等諸多步驟。你說的有限自動機是僅用於詞法分析的詞法識別器。

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