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編譯原理代表啥

發布時間: 2022-09-14 10:46:40

『壹』 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。

『貳』 編譯原理和演算法與數據結構那門課比較重要

坦白的講都很重要,但這等於沒有回答你的問題,我理解你是想問學習的先後。其實演算法和數據結構是計算機編程技術的精髓,偏重理論和抽象,是重中之重;一旦你進入計算機編程領域時,編譯原理是你實現想法的重要工具,是知其然,而後知其所以然,讓你知道機器是如何實現你的想法的,方便你更好的利用機器,讓你的想法有可行性。

『叄』 編譯原理有什麼用啊跟考研關系大不大

以前是考試科目,現在不是啦,但復試時還是要的,如果打算考牛校,需要好好學。

『肆』 編譯原理的終結符和非終結符如何理解

一、非終結符:

1、非終結符可以再分成更細的東西。

2、不是終結符的都是非終結符。非終結符可理解為一個可拆分元素,而終結符是不可拆分的最小元素。終結符號就是語言中用到的基本元素,名詞、動詞、形容詞、助詞等等基本語言單位。

二、終結符:

1、終結符直接就代表一個意思,比如關鍵字if就不能再分成i和f了。

2、通俗的說就是不能單獨出現在推導式左邊的符號,也就是說終結符不能再進行推導。非終結符則是"語法"中用到的元素,除非談論"語法",一般交談語言中並不會用到非終結符。比如:主語、短語、片語、句子。

(4)編譯原理代表啥擴展閱讀:

終結符和非終結符在計算機科學和語言學的領域是用來指定推導規則的元素。在某個形式語法之中,終結符和非終結符是兩個不交的集合。

從形式語言中定義看,終結符(T)就是不可再分的字元或串。而非終結符(N)是一個遞歸形式的定義:由終結符和至少一個非終結符號組成的串。

如果編譯過程中發現源程序有錯誤,編譯程序應報告錯誤的性質和錯誤的發生的地點,並且將錯誤所造成的影響限制在盡可能小的范圍內,使得源程序的其餘部分能繼續被編譯下去,有些編譯程序還能自動糾正錯誤,這些工作由錯誤處理程序完成。

需要注意的是,一般上編譯器只做語法檢查和最簡單的語義檢查,而不檢查程序的邏輯。

網路-終結符

網路-編譯

『伍』 編譯原理的發展歷程


在20世紀40年代,由於馮·諾伊曼在存儲-程序計算機方面的先鋒作用,編寫一串代碼或程序已成必要,這樣計算機就可以執行所需的計算。開始時,這些程序都是用機器語言 (machine language )編寫的。機器語言就是表示機器實際操作的數字代碼,例如:
C7 06 0000 0002 表示在IBM PC 上使用的Intel 8x86處理器將數字2移至地址0 0 0 0 (16進制)的指令。
但編寫這樣的代碼是十分費時和乏味的,這種代碼形式很快就被匯編語言(assembly language )代替了。在匯編語言中,都是以符號形式給出指令和存儲地址的。例如,匯編語言指令 MOV X,2 就與前面的機器指令等價(假設符號存儲地址X是0 0 0 0 )。匯編程序(assembler )將匯編語言的符號代碼和存儲地址翻譯成與機器語言相對應的數字代碼。
匯編語言大大提高了編程的速度和准確度,人們至今仍在使用著它,在編碼需要極快的速度和極高的簡潔程度時尤為如此。但是,匯編語言也有許多缺點:編寫起來也不容易,閱讀和理解很難;而且匯編語言的編寫嚴格依賴於特定的機器,所以為一台計算機編寫的代碼在應用於另一台計算機時必須完全重寫。
發展編程技術的下一個重要步驟就是以一個更類似於數學定義或自然語言的簡潔形式來編寫程序的操作,它應與任何機器都無關,而且也可由一個程序翻譯為可執行的代碼。例如,前面的匯編語言代碼可以寫成一個簡潔的與機器無關的形式 x = 2。
在1954年至1957年期間,IBM的John Backus帶領的一個研究小組對FORTRAN語言及其編譯器的開發,使得上面的擔憂不必要了。但是,由於當時處理中所涉及到的大多數程序設計語言的翻譯並不為人所掌握,所以這個項目的成功也伴隨著巨大的辛勞。幾乎與此同時,人們也在開發著第一個編譯器, Noam Chomsky開始了他的自然語言結構的研究。他的發現最終使得編譯器結構異常簡單,甚至還帶有了一些自動化。Chomsky的研究導致了根據語言文法(grammar ,指定其結構的規則)的難易程度以及識別它們所需的演算法來為語言分類。正如現在所稱的-與喬姆斯基分類結構(Chomsky hierarchy )一樣-包括了文法的4個層次:0型、1型、2型和3型文法,且其中的每一個都是其前者的專門化。2型(或上下文無關文法(context-free grammar ))被證明是程序設計語言中最有用的,而且今天它已代表著程序設計語言結構的標准方式。
分析問題( parsing problem ,用於限定上下文無關語言的識別的有效演算法)的研究是在20世紀60年代和70年代,它相當完善地解決了這一問題, 現在它已是編譯理論的一個標准部分。它們與喬姆斯基的3型文法相對應。對它們的研究與喬姆斯基的研究幾乎同時開始,並且引出了表示程序設計語言的單詞(或稱為記號)的符號方式。
人們接著又深化了生成有效的目標代碼的方法,這就是最初的編譯器,它們被一直使用至今。人們通常將其誤稱為優化技術(optimization technique ),但因其從未真正地得到過被優化了的目標代碼而僅僅改進了它的有效性,因此實際上應稱作代碼改進技術(code improvement technique )。
這些程序最初被稱為編譯程序-編譯器,但更確切地應稱為分析程序生成器 (parser generator ),這是因為它們僅僅能夠自動處理編譯的一部分。這些程序中最著名的是 Yacc (yet another compiler- compiler),它是由Steve Johnson在1975年為Unix系統編寫的。
類似地,有窮自動機的研究也發展了另一種稱為掃描程序生成器 (scanner generator )的工具,Lex (與Yacc同時,由Mike Lesk為Unix系統開發的)是這其中的佼佼者。在20世紀70年代後期和80年代早期,大量的項目都關注於編譯器其他部分的生成自動化,這其中就包括代碼生成。這些嘗試並未取得多少成功,這大概是因為操作太復雜而人們又對其不甚了解。
編譯器設計最近的發展包括:首先,編譯器包括了更為復雜的演算法的應用程序,它用於推斷或簡化程序中的信息;這又與更為復雜的程序設計語言(可允許此類分析)的發展結合在一起。其中典型的有用於函數語言編譯的Hindle y - Milner類型檢查的統一演算法。
其次,編譯器已越來越成為基於窗口的交互開發環境(interactive development environment,IDE )的一部 分,它包括了編輯器、鏈接程序、調試程序以及項目管理程序。這樣的IDE的標准並沒有多少, 但是已沿著這一方向對標準的窗口環境進行開發了。

『陸』 opr在編譯原理是什麼意思

V代表Vn和Vt(也就是終結符和非終結符的集合),*號代表空到無窮個。合起來就是由終結符和非總結符的任意組合 且可以為空。

『柒』 編譯原理,求詳解A*和A+代表什麼意思

V是一個符號集合,假設V指的是三個符號a, b, c的集合,記為 V = {a, b, c }
V* 讀作「V的閉包」,它的數學定義是V自身的任意多次自身連接(乘法)運算的積,也是一個集合。

也就是說,用V中的任意符號進行任意多次(包括0次)連接,得到的符號串,都是V*這個集合中的元素。

0次連接的結果是不含任何符號的空串,記為 ε
1次連接就是只有一個符號的符號串,比如,a,b, c
2次連接是兩個符號構成的符號串,比如,aa, ab, ac, ba, bb, bc,等等
……

『捌』 編譯原理中V*是什麼意思

v表示終結符和非終結符集合。
+表示集合中的一個或多個元素構成的串的集合。
所以v+表示由一個或多個終結符或非終結符構成的串的集合。比如如果a∈vt,a∈vn,那麼a,a,aa,aa,aaa,aaa等都是v+中的元素。

『玖』 學習「編譯原理」有什麼作用

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

『拾』 編譯原理,求詳解A*和A+代表什麼意思

V是一個符號集合,假設V指的是三個符號a,
b,
c的集合,記為
V
=
{a,
b,
c
}
V*
讀作「V的閉包」,它的數學定義是V自身的任意多次自身連接(乘法)運算的積,也是一個集合。
也就是說,用V中的任意符號進行任意多次(包括0次)連接,得到的符號串,都是V*這個集合中的元素。
0次連接的結果是不含任何符號的空串,記為
ε
1次連接就是只有一個符號的符號串,比如,a,b,
c
2次連接是兩個符號構成的符號串,比如,aa,
ab,
ac,
ba,
bb,
bc,等等
……

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