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一个编译程序由哪几个阶段

发布时间: 2025-06-06 09:46:51

⑴ 一个编译器至少包含三个部分的进程是什么

一个典型的编译程序通常包含8个组成部分,它们是词法分析程序、语法分析程序、语义分析程序、中间代码生成程序、中间代码优化程序、目标代码生成程序、表格管理程序和错误处理程序。
(1) 编译程序:如果源语言为高级语言,目标语言为某台计算机上的汇编语言或机器语

言,则此翻译程序称为编译程序。

(2) 源程序:源语言编写的程序称为源程序。

(3) 目标程序:目标语言书写的程序称为目标程序。

(4) 编译程序的前端:它由这样一些阶段组成:这些阶段的工作主要依赖于源语言而与

目标机无关。通常前端包括词法分析、语法分析、语义分析和中间代码生成这些阶

段,某些优化工作也可在前端做,也包括与前端每个阶段相关的出错处理工作和符

号表管理等工作。

(5) 后端:指那些依赖于目标机而一般不依赖源语言,只与中间代码有关的那些阶段,

即目标代码生成,以及相关出错处理和符号表操作。

(6) 遍: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。

词法分析程序:输人源程序,拼单词、检查单词和分析单词,输出单词的机内表达形式。

语法分析程序:检查源程序中存在的形式语法错误,输出错误处理信息。

语义分析程序:进行语义检查和分析语义信息,并把分析的结果保存到各类语义信息表中。

中间代码生成程序:按照语义规则,将语法分析程序分析出的语法单位转换成一定形式的中间语言代码,如三元式或四元式。

中间代码优化程序:为了产生高质量的目标代码,对中间代码进行等价变换处理

⑵ 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。

⑶ 编译过程可分为几个阶段

编译程序把一个源程序翻译成目标程序的工作过程分为五个阶段:词法分析;语法分析;中间代码生成;代码优化;目标代码生成。


编译程序一般分为词法分析、语法分析、语义分析与中间代码产生、代码优化、目标代码生成程序5个阶段:



下面是对编译过程的五个阶段的详解


对于编译程序的工作,从输入源程序开始到输出目标程序为止的整个过程,是非常复杂的。但就其过程而言,它与人们进行自然语言直接的翻译有许多相近之处。当我们把一种文字翻译为另一种文字,例如把一段英文翻译为中文时,通常需要经以下列几个步骤:


(1)先要识别出句子中的一个个单词;


(2)分析句子的语法结构;


(3)根据句子的含义进行初步翻译;


(4)对译文进行修饰;


(5)写出最后的译文。


类似地,我们可以把编译程序的工作过程划分为五个阶段:词法分析、语法分析、语义分析与中间代码产生、优化和目标代码生成。


第一阶段:词法分析


词法分析的任务是:输入源程序,对构成源程序的字符串进行扫描和分解,识别出一个个的单词(亦称单词符号或简称符号),如基本字(begin、end、if、for、while),标识符、常数、运算符和界符(标点符号、左右括号)。


单词符号是语言的基本组成成分,是人们理解和编写程序的基本要素。识别和理解这些要素无疑也是翻译的基础。如同将英文翻译成中文的情形一样,如果你对英语单词不理解,那就谈不上进行正确的翻译。在词法分析阶段的工作中所依循的是语言的词法规则(或称构词规则)。描述词法规则的有效工具是正规式和有效自动机。


第二阶段:语法分析


语法分析的任务是:在词法分析的基础上,根据语言的语法规则,把单词符号串分解成各类语法单位(语法范畴),如“短语”、“句子”、“程序段”和“程序”等。通过语法分析,确定整个输入串是否构成语法上正确的“程序”。语法分析所依循的是语言的语法规则。语法规则通常用上下文无关文法描述。词法分析是一种线性分析,而语法分析是一种层次结构分析。例如:Z= X + 0168*Y;代表一个“赋值语句”,而其中的代表X + 0168*Y一个“算术表达式”。因而,语法分析的任务就是识别X + 0.618 * Y为算术表达式,同时,十倍上述整个符号串属于赋值语句这个范畴。


第三阶段:语义分析与中间代码产生


这一阶段的任务是:对语法分析所识别出的各类语法范畴,分析其含义,并进行初步翻译(产生中间代码)。这一阶段通常包含两个方面的工作。首先,对每种语法范畴进行语义i安插,例如,变量是否定义、类型是否正确等等。如果语义正确,则进行另一方面工作,即进行中间代码的解释。


这一阶段所依循的是语言的语义规则。通常使用属性文法描述语义规则。“翻译”仅仅在这里才开始涉及到。所谓“中间代码”是一种含义明确、便于处理的记号系统,它通常独立于具体的硬件。这种记号系统或者与现代计算机的指令形式有某种程度的接近,或者能够比较容易地把它变换成现代计算机的机器指令。


例如,许多编译程序采用了一种与“三地址指令”非常近似的“四元式”作为中间代码。它的意义是:对“左右操作数”进行某种运(由“算符”指明),把运算所得的值作为“结果”保留下来。在采用四元式作为中间代码的情形下,中间代码产生的任务就是按语言的语法规则把各类范畴翻译成四元式序列。


一般而言,中间代码是一种独立于具体硬件的记号系统。常用的中间大妈,除了四元式之外,还有三元式、间接三元式、逆波兰记号和树形表示等等。


第四阶段:代码优化


优化的任务在于对前段产生的中间代码进行加工变换,以期在最后阶段能产生出更为高效(省时间和空间)的目标代码。优化的主要方面有:公关子表达式的提取、循环优化、删除无用代码等等。有时,为了便于“并行运算”,还可以对代码进行并行化处理。优化所依循的原则是程序的等价变换规则。


第五阶段:目标代码生成程序


这一阶段的任务是:把中间代码(或经优化处理之后)变换成特定机器上的低级语言代码。这阶段实现了最后的翻译,它的工作有赖于硬件系统结构和机器指令含义。这阶段工作非常复杂,设计到硬件系统功能部件的运用,机器指令的选择,各种数据类型变量的存储空间分配,以及寄存器和后援寄存器的调度,等等。


目标代码的形式可以是绝对指令代码或可重定位的指令代码或汇编指令代码。如目标代码是绝对指令代码,则这种目标代码可立即执行。如果目标代码是汇编指令代码,则需汇编器汇编之后才行运行。必须指出,现在多数实用编译程序所产生的目标代码都是一种可重定位的指令代码。这种目标代码在运行前必须借助于一个连接装配程序把各个目标模块(包括系统提供的库函数)连接在一起,确定程序变量(或常数)在主存中的位置,装入内存中指定的起始地址,使之成为一个可以运行的绝对指令代码程序。

⑷ 编译程序的各阶段都涉及到什么

预处理,词法分析,文法分析,生成中间代码,生成目标代码。

1、预处理:导入源程序并保存(C文件)。

2、编译:将源程序转换为目标文件(Obj文件)。

3、链接:将目标文件生成为可执行文件(EXE文件)。



(4)一个编译程序由哪几个阶段扩展阅读:

将C语言代码分为程序的几个阶段:

首先,源代码文件测试。以及相关的头文件,比如stdio。H、由预处理器CPP预处理为.I文件。预编译的。

编译过程是对预处理文件进行词法分析、语法分析、语义分析和优化,生成相应的汇编代码文件。这个过程往往是整个程序的核心部分。

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