蘭大編譯原理簡述優化的原則
㈠ 編譯原理四——代碼優化
1、基本塊的劃分方法:
3、DAG圖實現基本塊的優化
1、程序流圖與循環
控制流程圖就是有唯一首節點的有向圖,用三元組G=(N,E,n 0 )表示(節點集,邊集,首節點)節點集就是基本塊集,有向邊表示如下:基本塊i出口語句不是轉向語句或停語句,i與緊隨其後的基本塊j有有向邊。或者i出口轉向j入口語句。
2、循環:程序流圖里的一個節點序列強連通,任意兩個節點都有至少一條通路,它們中有且只有一個入口節點。(從序列外某節點有一條有向邊引導它,或他是程序流圖的首節點。
3、找循環:
必經節點集:從流圖首節點出發,到n的任意通路都要經過m,m是n的必經節點,記為mDOMn;流圖中結點n的所有必經節點的集合稱為節點n的必經結點集,極為D(n)。
DOM的性質:自反性:流圖中任意節點a,都有aDOMa。傳遞性:aDOMb,bDOMc則aDOMc。反對稱性:aDOMb,bDOMa,a=b。DOM是一個偏序關系,任何節點n的必經節點集是一個有序集。
必經節點的求法:一定包括自己好吧。。。。。。必經節點集就是前驅節點必經節點集的交集加自己沒准。
找回邊:假設a b是流圖中的一條有向邊,如果bDOMa,則a b是流圖中的一條回邊。已知有向邊n d是一條回邊,則由它組成的循環就是由結點d、結點n以及有通路到達n但該通路不經過d的所有結點組成的。
4、可規約流圖:當且僅當一個流圖除去回邊後,其餘邊構成一個無環路流圖。性質:1. 圖中任何直觀環路都是循環。2. 找到所有回邊可以對應找出所有循環。3. 循環或嵌套或不相交(可能有公共入口節點),goto語句不可跳入循環。
5、循環優化
㈡ 編譯原理全部的名詞解釋
書上有別那麼懶!。。。。
編譯過程的六個階段:詞法分析,語法分析,語義分析,中間代碼生成,代碼優化,目標代碼生成
解釋程序:把某種語言的源程序轉換成等價的另一種語言程序——目標語言程序,然後再執行目標程序。解釋方式是接受某高級語言的一個語句輸入,進行解釋並控制計算機執行,馬上得到這句的執行結果,然後再接受下一句。
編譯程序:就是指這樣一種程序,通過它能夠將用高級語言編寫的源程序轉換成與之在邏輯上等價的低級語言形式的目標程序(機器語言程序或匯編語言程序)。
解釋程序和編譯程序的根本區別:是否生成目標代碼
句子的二義性(這里的二義性是指語法結構上的。):文法G[S]的一個句子如果能找到兩種不同的最左推導(或最右推導),或者存在兩棵不同的語法樹,則稱這個句子是二義性的。
文法的二義性:一個文法如果包含二義性的句子,則這個文法是二義文法,否則是無二義文法。
LL(1)的含義:(LL(1)文法是無二義的; LL(1)文法不含左遞歸)
第1個L:從左到右掃描輸入串 第2個L:生成的是最左推導
1 :向右看1個輸入符號便可決定選擇哪個產生式
某些非LL(1)文法到LL(1)文法的等價變換: 1. 提取公因子 2. 消除左遞歸
文法符號的屬性:單詞的含義,即與文法符號相關的一些信息。如,類型、值、存儲地址等。
一個屬性文法(attribute grammar)是一個三元組A=(G, V, F)
G:上下文無關文法。
V:屬性的有窮集。每個屬性與文法的一個終結符或非終結符相連。屬性與變數一樣,可以進行計算和傳遞。
F:關於屬性的斷言或謂詞(一組屬性的計算規則)的有窮集。斷言或語義規則與一個產生式相聯,只引用該產生式左端或右端的終結符或非終結符相聯的屬性。
綜合屬性:若產生式左部的單非終結符A的屬性值由右部各非終結符的屬性值決定,則A的屬性稱為綜合屬
繼承屬性:若產生式右部符號B的屬性值是根據左部非終結符的屬性值或者右部其它符號的屬性值決定的,則B的屬性為繼承屬性。
(1)非終結符既可有綜合屬性也可有繼承屬性,但文法開始符號沒有繼承屬性。
(2) 終結符只有綜合屬性,沒有繼承屬性,它們由詞法程序提供。
在計算時: 綜合屬性沿屬性語法樹向上傳遞;繼承屬性沿屬性語法樹向下傳遞。
語法制導翻譯:是指在語法分析過程中,完成附加在所使用的產生式上的語義規則描述的動作。
語法制導翻譯實現:對單詞符號串進行語法分析,構造語法分析樹,然後根據需要構造屬性依賴圖,遍歷語法樹並在語法樹的各結點處按語義規則進行計算。
中間代碼(中間語言)
1、是復雜性介於源程序語言和機器語言的一種表示形式。
2、一般,快速編譯程序直接生成目標代碼。
3、為了使編譯程序結構在邏輯上更為簡單明確,常採用中間代碼,這樣可以將與機器相關的某些實現細節置於代碼生成階段仔細處理,並且可以在中間代碼一級進行優化工作,使得代碼優化比較容易實現。
何謂中間代碼:源程序的一種內部表示,不依賴目標機的結構,易於代碼的機械生成。
為何要轉換成中間代碼:(1)邏輯結構清楚;利於不同目標機上實現同一種語言。
(2)便於移植,便於修改,便於進行與機器無關的優化。
中間代碼的幾種形式:逆波蘭記號 ,三元式和樹形表示 ,四元式
符號表的一般形式:一張符號表的的組成包括兩項,即名字欄和信息欄。
信息欄包含許多子欄和標志位,用來記錄相應名字和種種不同屬性,名字欄也稱主欄。主欄的內容稱為關鍵字(key word)。
符號表的功能:(1)收集符號屬性 (2) 上下文語義的合法性檢查的依據: 檢查標識符屬性在上下文中的一致性和合法性。(3)作為目標代碼生成階段地址分配的依據
符號的主要屬性及作用:
1. 符號名 2. 符號的類型 (整型、實型、字元串型等))3. 符號的存儲類別(公共、私有)
4. 符號的作用域及可視性 (全局、局部) 5. 符號變數的存儲分配信息 (靜態存儲區、動態存儲區)
存儲分配方案策略:靜態存儲分配;動態存儲分配:棧式、 堆式。
靜態存儲分配
1、基本策略
在編譯時就安排好目標程序運行時的全部數據空間,並能確定每個數據項的單元地址。
2、適用的分配對象:子程序的目標代碼段;全局數據目標(全局變數)
3、靜態存儲分配的要求:不允許遞歸調用,不含有可變數組。
FORTRAN程序是段結構,不允許遞歸,數據名大小、性質固定。 是典型的靜態分配
動態存儲分配
1、如果一個程序設計語言允許遞歸過程、可變數組或允許用戶自由申請和釋放空間,那麼,就需要採用動態存儲管理技術。
2、兩種動態存儲分配方式:棧式,堆式
棧式動態存儲分配
分配策略:將整個程序的數據空間設計為一個棧。
【例】在具有遞歸結構的語言程序中,每當調用一個過程時,它所需的數據空間就分配在棧頂,每當過程工作結束時就釋放這部分空間。
過程所需的數據空間包括兩部分
一部分是生存期在本過程這次活動中的數據對象。如局部變數、參數單元、臨時變數等;
另一部分則是用以管理過程活動的記錄信息(連接數據)。
活動記錄(AR)
一個過程的一次執行所需要的信息使用一個連續的存儲區來管理,這個區 (塊)叫做一個活動記錄。
構成
1、臨時工作單元;2、局部變數;3、機器狀態信息;4、存取鏈;
5、控制鏈;6、實參;7、返回地址
什麼是代碼優化
所謂優化,就是對代碼進行等價變換,使得變換後的代碼運行結果與變換前代碼運行結果相同,而運行速度加快或佔用存儲空間減少。
優化原則:等價原則:經過優化後不應改變程序運行的結果。
有效原則:使優化後所產生的目標代碼運行時間較短,佔用的存儲空間較小。
合算原則:以盡可能低的代價取得較好的優化效果。
常見的優化技術
(1) 刪除多餘運算(刪除公共子表達式) (2) 代碼外提 +刪除歸納變數+ (3)強度削弱; (4)變換循環控制條件 (5)合並已知量與復寫傳播 (6)刪除無用賦值
基本塊定義
程序中只有一個入口和一個出口的一段順序執行的語句序列,稱為程序的一個基本塊。
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㈢ 編譯原理中代碼優化依據什麼原則
等價原則。經過優化後不應該改變程序運行的結果。
等效原則。使優化後所產生的目標代碼運行時間較短,佔用的儲存空間較小。
合算原則。應盡可能以較低的代價取得較好的優化效果。
程序設計語言編譯原理(第三版)P272
㈣ (高分)編譯原理的題,求高手,在線等,急急急!!!!!!
太多了,大概看了下考點:
若源程序是用高級語言編寫的,目標程序是 機器語言程序或匯編程序 ,則其翻譯程序稱為編譯程序.
何謂優化?按所涉及的程序范圍可分為哪幾級優化?
答:優化:對程序進行各種等價變換,使得從變換後的程序出發,能產生更有效的目標代碼。
三種級別:局部優化、循環優化、全局優化。
簡述常用的優化技術有哪些?
答:編譯程序中常用的優化技術有:
(1) 刪除公共子表示式;
(2) 復寫傳播;
(3) 刪除無用代碼;
(4) 代碼外提;
(5) 強度削弱;
(6) 刪除歸納變數;
(7) 合並常量。
一個句型中的最左 B 稱為該句型的句柄。
可選項有:
A. 短語 B. 簡單短語 C. 素短語 D. 終結符號
.遞歸下降法不允許任一非終極符是直接 左 遞歸的。
簡單優先方法每次歸約當前句型的 句柄 ,算符優先方法每次歸約當前句型的 最左素短語 ,二者都是不斷移進輸入符號,直到符號棧頂出現 可歸約串 的尾,再向前找到 可歸約串 的頭,然後歸約。
算符優先文法——設有一不含ε產生式的算符文法G,如果對任意兩個終結符對a,b之間至多隻有 、 和 三種關系中的一種成立,則稱G是一個算符優先文法。
常用的中間語言種類有哪幾種?
答:有逆波蘭式、三地址代碼、抽象語法樹和DAG。