简述编译过程的逻辑结构
Ⅰ 编译过程分为哪几个阶段各阶段的遵循的原则、识别机构、使用的文法编译原理
编译原理中的遍概念
编译阶段也常常划分为两大步骤,分析步骤和综合步骤 分析步骤和综合步骤 分析步骤是指对源程序的分析 -线性分析(词法分析或扫描) -层次分析(语法分析) -语义分析 综合步骤是指后端的工作,为目标程序的生成而进行的综合
你分析过吗?若按照这种组合方式实现编译程序,可以设想,某一编译程序的前端加上相应不同的后 端则可以为不同的机器构成同一个源语言的编译程序。也可以设想,不同语言编译的前端生成同一种中间 语言,再使用一个共同的后端,则可为同一机器生成几个语言的编译程序。
一个编译过程可由一遍、两遍或多遍完成。所谓"遍",也称作"趟",是对源程序或其等价的中间语言程 序从头到尾扫视并完成规定任务的过程。每一遍扫视可完成上述一个阶段或多个阶段的工作。例如一遍可 以只完成词法分析工作;一遍完成词法分析和语法分析工作;甚至一遍完成整个编译工作。对于多遍的编 译程序,第一遍的输入是用户书写的源程序,最后一遍的输出是目标语言程序,其余是上一遍的输出为下 一遍的输入。
在实际的编译系统的设计中,编译的几个阶段的工作究竟应该怎样组合,即编译程序究竟分成几遍, 参考的因素主要是源语言和机器(目标机)的特征。比如源语言的结构直接影响编译的遍的划分;像 PL/1 或 ALGOL 68 那样的语言,允许名字的说明出现在名字的使用之后,那么在看到名字之前是不便为包含该名 字的表达式生成代码的,这种语言的编译程序至少分成两遍才容易生成代码。另外机器的情况,即编译程 序工作的环境也影响编译程序的遍数的划分。遍数多一点,整个编译程序的逻辑结构可能清晰些,但遍数 多即意味着增加读写中间文件的次数,势必消耗较多时间,一般会比一遍的编译要慢。
Ⅱ 编译程序有哪些主要构成成分它们各自的主要功能是什么
编译过程分为分析和综合两个部分,并进一步划分为词法分析、语法分析、语义分析、代码优化、存储分配和代码生成等六个相继的逻辑步骤。这六个步骤只表示编译程序各部分之间的逻辑联系,而不是时间关系。
编译过程既可以按照这六个逻辑步骤顺序地执行,也可以按照平行互锁方式去执行。在确定编译程序的具体结构时,常常分若干遍实现。对于源程序或中间语言程序,从头到尾扫视一次并实现所规定的工作称作一遍。每一遍可以完成一个或相连几个逻辑步骤的工作。
例如,可以把词法分析作为第一遍;语法分析和语义分析作为第二遍;代码优化和存储分配作为第三遍;代码生成作为第四遍。
反之,为了适应较小的存储空间或提高目标程序质量,也可以把一个逻辑步骤的工作分为几遍去执行。例如,代码优化可划分为代码优化准备工作和实际代码优化两遍进行。
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从左至右逐个字符地对源程序进行扫描,产生一个个的单词符号,把作为字符串的源程序改造成为单词符号串的中间程序。执行词法分析的程序称为词法分析程序或扫描器。
源程序中的单词符号经扫描器分析,一般产生二元式:单词种别;单词自身的值。单词种别通常用整数编码,如果一个种别只含一个单词符号,那么对这个单词符号,种别编码就完全代表它自身的值了。若一个种别含有许多个单词符号,那么,对于它的每个单词符号,除了给出种别编码以外,还应给出自身的值。
词法分析器一般来说有两种方法构造:手工构造和自动生成。手工构造可使用状态图进行工作,自动生成使用确定的有限自动机来实现。
编译程序的语法分析器以单词符号作为输入,分析单词符号串是否形成符合语法规则的语法单位,如表达式、赋值、循环等,最后看是否构成一个符合要求的程序,按该语言使用的语法规则分析检查每条语句是否有正确的逻辑结构,程序是最终的一个语法单位。编译程序的语法规则可用上下文无关文法来刻画。
Ⅲ 编译程序包括哪几个主要组成部分
一个典型的编译系统通常由多个组成部分构成,包括词法分析程序、语法分析程序、语义分析程序、中间代码生成程序、代码优化程序、目标代码生成程序、表格管理程序、出错处理程序。这些程序共同协作,确保源代码能够被正确地转换为目标代码。
词法分析程序负责从左到右地读入源程序,对字符流进行扫描和分解,识别出一个个单词。它的作用是将复杂的源代码分解为更简单的单元,为后续分析奠定基础。
语法分析程序则在词法分析的基础上,将单词序列分解成各类语法短语。这一过程确保了源代码符合编译语言的语法规则,进一步验证了源代码的结构正确性。
语义分析程序审查源程序有无语义错误,为代码生成阶段收集类型信息。它不仅检查源代码是否符合语法规则,还确保源代码在逻辑上是正确的,为后续的代码生成提供可靠的基础。
中间代码生成程序在语法分析和语义分析之后,将源程序转换为一种内部表示形式,这种形式称为中间语言或中间代码。这种中间代码有助于优化和转换成目标代码。
代码优化程序对中间代码进行变换或改造,使生成的目标代码更加高效,节省时间和空间。这一过程旨在提高目标代码的执行效率,确保程序能够高效地运行。
目标代码生成程序将中间代码变换成特定机器上的绝对指令代码或可重定位的指令代码或汇编指令代码。这一过程是编译过程的最后一步,确保源代码能够在目标机器上正确执行。
表格管理程序在编译程序工作过程中,需要保持一系列的表格,以登记源程序的各类信息和编译各阶段的进展情况。这些表格帮助编译器追踪程序的编译过程,确保信息的准确性和完整性。
出错处理程序在编译过程中发现源程序有错误时,报告错误的性质和错误发生的地点。它还努力将错误造成的影响限制在尽可能小的范围,使得源程序的其余部分可以继续被编译下去。有些编译程序甚至能够自动校正错误,提高了编译的效率和可靠性。