编译原理课程教案

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1、第1章引论本章内容·什么是编译·编译过程概述·编译阶段的组合：通过描述编译器的各个阶段来介绍编译这个课题1．1什么是编译程序?   一、程序设计语言的基础知识    1、程序：一系列指令或语句，用来描述计算机依次要执行的一系列工作。    2、结构：基本符号(字母、数字、符号等)、单词(符号)、量(语法单位)、表达式、语句、分程序、程序    3、程序设计语言的定义（指高级程序设计语言）   分语法、语义和语用三部分。    ·语法是描述程序的结构，根据它可以产生正确的程序。  （词法规则、语法规则）·语义是语言成分的含义

2、，由程序执行的效果来说明。·语用是语言的实际应用。如：x:=a+b*c二、什么是翻译程序？翻译程序指的是这样一个程序，它能够把某一种语言程序(源语言程序)改造成另一种语言程序(目标语言程序)，而两者在逻辑上是等价的。三、程序设计语言的转换·编译程序源语言是高级语言，目标语言是机器语言/汇编语言，则翻译程序称为编译程序。·汇编程序源语言是汇编语言，目标语言是机器语言，则翻译程序称为汇编程序。·解释程序解释程序是另一类翻译程序，它同时处理源程序和数据,对源程序解释执行而不生成目标程序。  四、编译过程可分为两个阶段或三个阶段：

3、1、编译执行：按编译方式在计算机上执行用高级语言编写的程序，需经过两个阶段：             编译阶段，把源程序翻译为目标程序；             运行阶段，真正执行此目标程序。             优点：只需分析与翻译源程序一次，不必重新翻译。             缺点：目标程序在运行中发现的错误，只要来源于源程序，必须在源程序中找错。1、解释执行：源程序的每个语句一经解释就立即执行。            优点：与用户通信方便。             缺点：效率很低。1．2编译过程和编译程序的结

4、构如：一、编译程序的组织         编译程序从输入源程序到输出目标程序，可由五部分来组成:二、编译程序的各个部分      1、词法分析        输入源程序，对构成源程序的字符串从左到右一个字符一个字符地进行扫描和分解，依据词法规则(或构词规则)识别出一个个的单词(单词符号或符号)，转换成机器容易识别的内码形式。          内码用二元式(种别码，属性值)表示。          输入：字符串          输出：(种别码，属性值)——序对          属性值——单词的机内表示         

5、 是最初级的语法分析    单词种类：(1)一类是特殊的单词，如保留字、运算符、分界符等，这些都是源语言所提供的；(2)另一类是普通单词，如用户在源程序中定义的标识符、常数等。    例如：程序段    intx,a,b;    x=a+b*50;    词法分析后的结果为    (1)保留字int   (2)标识符x    (3)界限符,    (4)标识符a   (5)界限符,    (6)标识符b     (7)界限符；   (8)标识符x    (9)运算符=   (10)标识符a    (11)运算符+    (

6、12)标识符b   (13)运算符*   (14)整常数50 (15)界限符;1、语法分析 根据语言的语法规则(文法规则)，把单词符号串组成各类语法单位(语法范畴)，如：表达式、语句、分程序、程序         输入：单词序列         输出：语法单位         语法规则写成Backus-Naur-Form(BNF)式，形式如下：         A::=B

7、C或A?B

8、C         语法分析有两种方法：         推导(Derive)和归约(Reduce)         语法分析对说明语句填写

9、符号表，一般语句构造语法树    例如：赋值语句a=b+c*10经语法分析生成语法树赋值语句a=b+c*10语法树的另一种形式2、语义分析        语义：程序的“意思”。        任务：1.分析语法成分的含义和用途，2.应进行的运算和操作，3.同时进行相应的语义检查。如：在说明语句中是否有矛盾的类型说明。表达式中，类型不匹配。 过程调用中，实参和形参的配合。        依据：语义规则。   赋值语句a=b+c*10经语义分析生成语法树（考虑类型问题：a,b,c为实型）中间代码生成 根据语义规则产生一种介于源

10、语言与目标代码之间的一种中间代码。 中间代码是不依赖于机器但是又便于生成依赖于机器的目标代码的一种结构简单、含义明确的记号系统。中间代码常用四元式来表示：         中间代码的特点:简单规范、机器无关、易于优化与转换。    例a=b+c*10     5、代码优化         对前阶段产生的