第1章 编译程序概论

编译原理主讲:艾菊梅联系电话公室:信工楼310教材：张素琴吕映芝等清华大学出版学时：理论36学时,实验10学时成绩比例:平时10%

实验20%

期末70%第1章引论1.1什么是编译程序1.2编译过程概述1.3编译程序的结构1.4编译阶段的组合1.5编译技术和软件工具编译程序高级语言程序（源程序）低级语言程序（目标程序）解释程序源程序输入数据计算结果编译程序运行系统目标程序输入数据计算结果源程序需预处理的源程序预处理程序源程序编译程序汇编程序装配/连接编辑程序目标汇编程序可再装配的机器代码绝对机器代码可再装配目标文件高级语言程序的处理过程表格管理词法分析语法分析语义分析中间代码生成代码优化目标代码生成出错处理源程序目标程序编译的各个阶段词法分析从左到右读入源程序的每个字符，对构成源程序的字符流进行扫描和分解，从而识别出一个个单词（也叫单词符号或符号）。单词：逻辑上紧密相连的一组字符，这些字符具有集体含义。如：标识符、保留字（关键字或基本字）、算符、界符等。例.某源程序片断如下：beginvarsum,first,count:real;sum:=first+count*10end.保留字 begin保留字 var标识符 sum逗号 ,标识符 first逗号 ,标识符 count冒号 :保留字 real分号 ;标识符 sum赋值号 :=标识符 first加号 +标识符 count乘号 *整数 10保留字 end界符 .语法分析将单词序列分解成各类语法短语（也叫语法单位），如“程序”、“语句”、“表达式”等。依据：语言的语法规则。通过语法分析确定整个输入串是否构成一个语法上正确的程序。赋值语句标识符表达式表达式+表达式表达式标识符整数标识符:=表达式*id1:=id2+id3*10的语法树id1sumid2

firstid3

count10id1:=id2+id3*10的语法树的另一种形式:=id1+id2*id310程序结构的递归表示表达式的表示：任何标识符是表达式。任何常数（整常数、实常数）是表达式。若表达式1和表达式2都是表达式，那么表达式1+表达式2表达式1*表达式2（表达式1）都是表达式。语句的表示：

标识符:=表达式是语句。

while(表达式)do语句和

if(表达式)then语句else语句

都是语句。语义分析如：类型检查。:=id1+id2*id310inttorealsum:=first+count*10中间代码生成中间代码：一种结构简单、含义明确的记号系统。原则：容易生成；容易将它翻译成目标代码。四元式：（运算符，运算对象1，运算对象2，结果）如：源程序sum:=first+count*10生成的四元式可以是：(inttoreal 10 - t1)(* id3 t1 t2)(+ id2 t2 t3)(:= t3 - id1):=id1+id2*id310inttoreal代码优化(inttoreal 10 - t1)(* id3 t1 t2)(+ id2 t2 t3)(:= t3 - id1)(* id3 10.0 t2)(+ id2 t2 id1)(* id3 10.0 t1)(+ id2 t1 id1)目标代码生成任务：把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。特点：与硬件系统结构和指令含义有关，涉及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缓寄存器的调度等。(* id3 10.0 t1)(+ id2 t1 id1)sum:=first+count*10MOVF id3, R2MULF #10.0, R2MOVF id2, R1ADDF R1, R2MOV R1, id1表格管理程序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出错处理程序源程序目标程序编译程序的结构有关名词：前端（frontend）：主要依赖于源语言而与目标机器无关的编译阶段。如：词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成、部分优化工作、与前端有关的出错处理工作和符号表管理工作。后端（backend）：依赖于目标机而一般不依赖于源语言，只与中间代码有关的编译阶段。如：目标代码生成，以及相关出错处理和符号表操作。遍（趟）：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。解释程序和一些工具软件解释程序源程序初始数据计算结果……b:=2;a:=b+2;writea编译程序解释程序Mov