編譯原理字小

① 編譯原理

編譯原理)：利用編譯程序從源語言編寫的源程序產生目標程序的過程； 用編譯程序產生目標程序的動作。 編譯就是把高級語言變成計算機可以識別的2進制語言，計算機只認識1和0，編譯程序把人們熟悉的語言換成2進制的。

編譯程序把一個源程序翻譯成目標程序的工作過程分為五個階段：詞法分析；語法分析；語義檢查和中間代碼生成

(1)編譯原理字小擴展閱讀：

編譯程序的語法分析器以單詞符號作為輸入，分析單詞符號串是否形成符合語法規則的語法單位，如表達式、賦值、循環等，最後看是否構成一個符合要求的程序，按該語言使用的語法規則分析檢查每條語句是否有正確的邏輯結構，程序是最終的一個語法單位。

編譯程序的語法規則可用上下文無關文法來刻畫。語法分析的方法分為兩種：自上而下分析法和自下而上分析法。自上而下就是從文法的開始符號出發，向下推導，推出句子。

而自下而上分析法採用的是移進歸約法，基本思想是：用一個寄存符號的先進後出棧，把輸入符號一個一個地移進棧里，當棧頂形成某個產生式的一個候選式時，即把棧頂的這一部分歸約成該產生式的左鄰符號。

② 什麼是編譯原理

問題一：什麼是編譯原理 編譯：就是將程序語言進行翻譯，生成可供用戶直接執行的二進制代碼，即可執行文件。
任務是個比較模糊的概念，指的是操作系統中正在進行的工作，既可以指進程，也可以指程序春坦灶。
程序指的是可以連續執行，並能夠完成一定任務的一條條指令的 *** 。
進程是程序在一個數據 *** 上運行的過程,它是傳統操作系統進行資源分配和調度的一個獨立單位。
線程是一個指令執行序列，是操作系統調度的最小單位。一個或多個線程構成進程，構成一個進激的線程之間共享資源。進程和線程之間的最大區別就是線程不能獨立擁有資源，進程擁有自己的資源。

問題二：編譯原理中V*是什麼意思 V是一個符號 *** ，假設V指的是三個符號a, b, c的 *** ，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 *** 。
也就是說，用V中的任意符號進行意多次（包括0次）連接，得到的符號串，都是V*這個 *** 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
……
n次連接是一個長度為n、由a、b、c三個符號構成的符號串，比如abaacbbac……
因此，V*包含一切由a,b,c三個符號連接而成的、任意長度的符號串（以及空串ε）

問題三：編譯原理 V+什麼意思，例如下面的例子。。。 v表示終結符和非終結符 *** 。
+表示 *** 中的一個或多個元素構成的串的 *** 。
所以v+表示由一個或多個終結符或非終結符構成的串的 *** 。比如如果a∈VT，A∈VN，那麼a，A，aA，Aa，aAA，AaA等都是v+中的元素。

問題四：誰能夠解釋下編譯原理中什麼是FIRSTVT,和LASTVT，盡量淺顯易懂點謝謝 Firstvt和Lastvt是為了畫算符優先關系表的（就是表裡面填優先大於小於等於的那個）。
然後要注意他們可都是終結符的 *** 。
Firstvt
找Firstvt的三條規則：如果要找A的Firstvt，A的候選式中出現：
A->a.......，即以終結符開頭，該終結符入Firstvt
A->B.......，即以非終結符開頭，該非終結符的Firstvt入A的Firstvt
攻 A->Ba.....，即先以非終結符開頭，緊跟終結符，則終結符入Firstvt
Lastvt
找Lastvt的三條規則：如果要找A的Lastvt，A的候選式中出現：
A->.......a，即以終結符結尾，該終結符入Lastvt
A->.......B，即以非終結符結尾，該非終結符的Lastvt入A的Lastvt
A->.....aB，即先以非終結符結尾，前面是終結符，則終結符入Firstvt

問題五：編譯原理 什麼是語義分析 在編譯原理中，語法規則和詞法規則不同之處在於：規則主要識別單詞,而語法主要識別多個單片語成的句子。詞法分析信孝和詞法分析程序：詞法分析階段是編譯過程的第一個階段。這個階段的任務是從左到右一個字元一個字元地讀入源程序，即對構成源程序的字元流進行掃描然後根據構詞規則識別單詞(也稱單詞符號或符號)。詞法分析程序實現這個任務。詞法分析程序可以使用lex等工具自動生成。語法分析（Syntax *** ysis或Parsing）和語法分析程序（Parser） 語法分析是編譯過程的一個邏輯階段。語法分析的任務是在詞法分析的基礎上將單詞序列組合成各類語法短語，如「程序」，「語句」，「表達式」等等.語法分扒扮析程序判斷源程序在結構上是否正確.源程序的結構由上下文無關文法描述.語義分析（Syntax *** ysis） 語義分析是編譯過程的一個邏輯階段. 語義分析的任務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.語義分析將審查類型並報告錯誤:不能在表達式中使用一個數組變數,賦值語句的右端和左端的類型不匹配.

問題六：編譯原理中，（E）是什麼意思？ E→(E)? 10分 就是 字元本身 意思是F產生（ E ） 或者 i 比如If語句的開頭 就是 帶括弧的 必須是 if(表達式)這樣的形式 丟了任何即括弧就是其 終結符 「(」 和 「)」.

問題七：大家覺得對編譯器及編譯原理需要掌握到一個什麼程度 我跟你說，編譯原理太有用了。
我是做手機游戲的，現在做一個游戲引擎。既然是引擎，就需要提供抽象的東西給上層使用。這里，我引入了腳本系統。
這個腳本系統包括一堆我根據實際需求自行設計的指令集，包括基本的輸入輸出，四則運算，系統功能調用，函數聲明，調用等等（其實你要是用過lua或者其他游戲腳本你就知道了。）整個結構包括指令集、編譯器、虛擬機等部分。這樣，引擎提供一些基礎服務，比如繪圖，計算位置等，腳本就可以非常簡單控制游戲。甚至快速構建新游戲。你應該知道QUAKE引擎吧？
這里提供給你一個計算器的小程序，應用了EBNF理論，支持表達式，比如(2+3*6)*4+4，你自己體驗一下它的簡潔和強大。
/*
simple integer arithmetic calculator according to the EBNF
-> {}
->+|-
->{}
-> *
-> ( )| Number
Input a line of text from stdin
Outputs Error or the result.
*/
#include
#include
#include
char token;/*global token variable*/
/*function prototypes for recursive calls*/
int exp(void);
int term(void);
int factor(void);
void error(void)
{
fprintf(stderr,Error\n);
exit(1);
}
void match(char expectedToken)
{
if(token==expectedToken)token=getchar();
else error();
}
main()
{
int result;
token = getchar();/*load token with first character for lookahead*/
result = exp();
if(token=='\n')/*check for end of line */
printf(Result = %d\n,result);
else error();/*extraneous cahrs on line*/
return 0;
}
int exp(void)
{
int temp = term();
while((token=='+')||(token=='-'))
switch(token)
{
case '+':
match('+');
temp+=term......>>

問題八：編譯原理中,自動機究竟是什麼. 形式語言
形式語言 是一個字母表上的某些有限長字串的 *** 。一個形式語言可以包含無限多個字串。
語言的形式定義
字母表 ∑ 為任意有限 *** ，ε 表示空串， 記 ∑ 0 為{ε}，全體長度為 n 的字串為 ∑ n ， ∑ * 為 ∑ 0 ∪∑ 1 ∪…∪∑ n ∪…， 語言 L 定義為 ∑ * 的任意子集。
注記：∑ * 的空子集 Φ 與 {ε} 是兩個不同的語言。
語言間的運算
語言間的運算就是 ∑ * 冪集上的運算。
字串 *** 的交並補等運算。
連接運算：L 1 L 2 = { xy | x 屬於L 1 並且 y 屬於L 2 }。
冪運算：L n = L … L （共 n 個 L 連接在一起），L 0 = {ε}。
閉包運算：L * = L 0 ∪L 1 ∪…∪L n ∪…。
（右）商運算：L 1 /L 2 = {x | 存在 y 屬於L 2 使得 xy 屬於L 1 }。
語言的表示方法
一個形式語言可以通過多種方法來限定自身，比如：
枚舉出各個字串（只適用於有限字串 *** ）。
通過 形式文法 來產生（參見 喬姆斯基譜系 ）。
通過正則表達式來產生。
通過某種自動機來識別，比如 圖靈機 、 有限狀態自動機 。
自動機
automata
對信號序列進行邏輯處理的裝置。在自動控制領域內，是指離散數字系統的動態數學模型，可定義為一種邏輯結構，一種演算法或一種符號串變換。自動機這一術語也廣泛出現在許多其他相關的學科中，分別有不同的內容和研究目標。在計算機科學中自動機用作計算機和計算過程的動態數學模型，用來研究計算機的體系結構、邏輯操作、程序設計乃至計算復雜性理論。在語言學中則把自動機作為語言識別器，用來研究各種形式語言。在神經生理學中把自動機定義為神經網路的動態模型，用來研究神經生理活動和思維規律，探索人腦的機制。在生物學中有人把自動機作為生命體的生長發育模型，研究新陳代謝和遺傳變異。在數學中則用自動機定義可計算函數，研究各種演算法。現代自動機的一個重要特點是能與外界交換信息，並根據交換得來的信息改變自己的動作，即改變自己的功能，甚至改變自己的結構，以適應外界的變化。也就是說在一定程度上具有類似於生命有機體那樣的適應環境變化的能力。
自動機與一般機器的重要區別在於自動機具有固定的內在狀態，即具有記憶能力和識別判斷能力或決策能力，這正是現代信息處理系統的共同特點。因此，自動機適宜於作為信息處理系統乃至一切信息系統的數學模型。自動機可按其變數集和函數的特性分類，也可按其抽象結構和聯結方式分類。主要有：有限自動機和無限自動機、線性自動機和非線性自動機、確定型自動機和不確定型自動機、同步自動機和非同步自動機、級聯自動機和細胞自動機等。
這可能有你想要的答案
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問題九：編譯原理中"(E)"表示什麼 字元( 表達式 字元)

③ 漢語程序設計語言的編譯原理

漢編系統是一個互動式的程序設計環境，最初是為程序員在小型和微型計算機上開發應用程序而設計的。主要應用於科學計算和工業控制，比如儀器、機器人、過程式控制制、圖形和圖像處理、人工智慧和商業應用。漢編語言的主要優點是軟體開發快速、互動式、計算機硬體的高效使用等。
漢編語言與傳統語言最大的不同是它的可擴展性。漢編語言的編程過程就是定義新的詞，詞實際上就是語言的新命令。詞可以用一系列以前定義的詞來定義，這個過程與教育孩子的過程相似：我們總是用孩子們以前理解的概念來教給孩子們新的概念，而這些詞被稱為「高級定義」。同樣，新的詞也可以用匯編代碼定義。
可擴展性的結果是我們在開發一個應用的同時，也間接地開發了一個特殊的、針對這一類應用的「面向應用的模塊，它可以用於或者經過修改之後被用於相似的應用。
漢編語言的可擴展性並不僅僅是為語言自身增加新的命令，所以不要把定義詞與傳統高級語言定義函數、過程等同。漢編系統還能對定義詞(建詞)進行擴展，創建一個可以定義其它詞的詞，這種詞被稱為「定義詞」。在創建這樣一個定義詞的時候，程序員能夠指定它所創建的詞在編譯時間、運行時間或者這兩種狀態下的特殊行為。這個能力允許我們定義特殊的數據類型，並對其行為和結構實施完全的控制。又由於這種詞的運行時行為可以用高級語言或者匯編語言來定義，所以由定義詞創建的詞將具有與其它漢編詞一樣的性能。系統也允許我們增加一個新的「編譯指示符」以實現特殊類型的循環或者其它的控制結構。比如，漢語言定義一個程序變數的詞：給，其代碼大概如下：
編給(32位數-<變數名>-)編譯時
(---32位數)運行時
建詞可用地址4位元組空出寫
動作讀
。
定義變數時
5給變數一
則5被自動寫入變數一的實體域中
運行「變數一」時
變數一
則變數一實體域中的數字5被自動讀取，放到數摞上 漢編詞可以使用以前定義的詞或者匯編代碼來定義，它們與其它語言的子程序相似，也與其它語言的命令等效。漢編系統允許我們在鍵盤上打入一條指令的詞名，這個詞將被立即執行。然而，如果我們把功能的詞名放到定義中，將編譯成對於這個詞的引用。
高級詞是由其它詞的集合來定義的，我們可以把這個過程想像成是其它語言的宏。新的詞被加入到它們可以使用的存儲器中，其定義被加入到詞典中。在一個漢編詞的命名規則中，只有很少的幾個字元不能作為詞名使用。
當遇到一個詞的時候，漢編系統就通過詞典搜索希望找到這個詞的定義，如果找到這個詞定義的功能，或者被立即執行，或者作為引用而被編譯到新的定義中。然而，如果在詞典中沒有找到這個詞，系統就試著把它轉換成一個數。如果轉換成功，就把它放在數摞上。如果不能轉換成數字，就顯示這個未定義的詞名並列印出一個錯誤的信息來報告這個詞是系統所不知道的。
漢編詞的執行流程大概可以用一個詞來模擬如下：

編查詞測試
{詞名串--}
255個位元組空給詞名串
詞名串255填0
詞名串字串傳送
詞名串(查詞)
0=
就
計位元組
串>數
就
♀
否則
字串未定義詞名串字串+傳送
詞名串計位元組
回車印字串
全復位
然後
否則
執行
然後
。★
字串看數摞查詞測試數摞已空!★
字串123456查詞測試★.
看數摞[1]123456★.
顯123456★
字串看方法查詞測試
看方法未定義
漢編系統編譯流程如右圖(流程圖來源：漢編新浪博客)所示。
漢編語言堅持「結構化程序設計」原理：
·詞必須在引用之前被定義；
·邏輯流限制只有順序、條件和循環，有專門的詞用於實現常用的程序控制結構；
·程序員使用許多小的、獨立的模塊（詞）來實現最大的可測試性和可靠性；
這種方法有兩個明顯的優點
·新的詞總是用以前定義和測試過的詞來構造，所以調試更容易。模塊可以單獨執行以測試它的功能；
·固有的模塊性使漢編語言成為一個「設計性語言」，允許自頂向下的設計同時保持自底向上的測試。一個詞可以在不同的程序中使用，但是它的功能只需要定義一次；
這些都保證了漢編軟體能夠快速和有效地被開發，同時，如果管理得當，也可以作為自身文檔的基礎。
漢編語言的5個主要元素決定了它的特點：
·一個詞典；
·兩個數摞，一個是參數摞，另一個是用於嵌套的返回摞；
·鍵盤（輸入流）解釋器；
·一個編譯器；
·虛擬存儲； 詞典是漢編定義詞的數據和代碼存儲空間，也為編譯建立了詞的索引。詞典中的詞包括漢編程序代碼詞、常數定義詞、變數定義詞、不定量定義詞，面向對象部分還有模板、對象、對象事件、消息。
漢編代碼存儲在詞典中。詞典占據了系統存儲器的很大部分，它由一個串線鏈接的可變長度的項目組成，每個項目定義了一個詞。每個定義的內容根據詞的類型（數據項、常數、操作序列等）而有所不同，詞典是可擴展的。
詞是由「定義詞」加入詞典的，最常用的定義詞是「編。」當「編」執行的時候，馬上就把後面的詞名掃描，建立一個詞典項，然後進入「編譯」模式。有許多不同的編譯方法，最常用的是「串線編碼」，這種方法把定義編譯成一系列以前定義詞的地址引用。詞的定義由「。」（句號）結束。下面就是一個詞的定義：
編平方(--)♂*顯。

當一個詞名項被編譯到詞典中的時候（稱為定義的首部），它包含一個指向詞典中前一個首部的指針。新詞的詞名加入詞典（這里就是平方），接著一個指向詞名為「（編）」子程序調用的指針編譯到詞典中作為定義的第一部分，這個指針指向一段在解釋定義體時需要執行的代碼。當然，這里所說的不是唯一的編譯技術，但它的應用最為普遍，這種技術稱為間接串線編碼，因為定義中的第一個項目是一段代碼的引用，這段代碼知道如何解釋定義的其它部分。
定義的其它部分稱為這個定義的體。在編譯模式下，系統將依次尋找每個詞的首部。每個首部地址依次放到定義體中，這樣就產生了一個地址列表。最後在到達「。」時，詞名為「。」的子程序地址被編譯進詞典。「。」子程序用來將控制返回到調用詞，就像一個子程序返回一樣。

④ 四種文法的類型(編譯原理)

喬姆斯基（Chomsky）按產生式的類型把文法分為四種類型：0、1、2、3型文法。

*在下文中的產生式中，箭頭左邊的大寫字母為嚴格的非終結符，而其左邊的小寫字母不嚴格要求為非終結符，如[0型文法]中的第2條產生式。

【0型文法】

產生式形式：α→β

要求：箭頭左邊的α 至少 含有 一個非終結符 ， 其餘 不加任何限制

    例如，G：C→AaB

                     aA→a

                     B→b|Bb

【1型文法】

產生式形式：α→β

要求： |α|≤|β| (產生式左端的長度<=右端的長度)，S→ε除外。

例如G： C→aAB

               aA→aBa

               B→b|Bb 

【2型文法】(上下文無關文法)

產生式形式：A→β，A∈VN(終結符) ，β∈V *(VN∪VT，即可為終結符也可為非終結符) 

說明：當以β替換A時，與A的上下文環境無關；

          大部分程序設計語言近似於2型文法。

【3型文法】(正規文法 / 右線性文法)

產生式形式：A→a，A→aB，

說明：a∈VT(終結符) ，  A，B∈VN(非終結符)，即產生式右端的第一個符號必須為 終結符

例如 G：A→aB

              B→b|bB

【其他說明】對於這四種類型的文法：

*包含關系：0 > 1 > 2 > 3 (以'>'代替包含符，'A>B'譯為A包含B)

*嚴格程度：3 > 2 > 1 > 0

*判斷文法所屬類型的順序：3 → 2 → 1 → 0

⑤ 編譯原理，小問題提問！！

無符號常數的識別工作通常在編譯的詞法分析階段完成
編譯程序把一個源程序翻譯成目標程序的工作過程分為五個階段：詞法分析；語法分析；語義檢查&[font style="BACKGROUND-COLOR: #ffff00"]中間代碼[/font]生成；代碼優化；目標代碼生成。主要是進行詞法分析和語法分析，又稱為源程序分析，分析過程中發現有語法錯誤，給出提示信息。
詞法分析器的功能和輸出形式
詞法分析器的功能是輸入源程序，輸出單詞符號。單詞符號是一個程序語言的基本語法符號。程序語言的單詞符號一般可分為下列五種。

（1）關鍵字

是由程序語言定義的具有固定意義的標志符。有時稱這些標志符為保留字或基本字。例如，Pascal中的begin，end，if，while都是保留字。這些字通常不用作一般標志符。

（2）標識符

用來表示各種名字，如變數名、數組名、過程名等等。

（3）常數

常數的類型一般有整型、實型、布爾型、文字型等等。例如，100，3.14159，TRUE，『Sample』。

（4）運算符

如+、-、*、/等等

（5）界符

如逗號、分號、括弧、/*，*/等等。

⑥ 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.
給我分數啊.

⑦ 【編譯原理】第二章：語言和文法

上述文法 表示，該文法由終結符集合 ，非終結符集合 ，產生式集合 ，以及開始符號 構成。
而產生式 表示，一個表達式（Expression） ，可以由一個標識符（Identifier） 、或者兩個表達式由加號 或乘號 連接、或者另一個表達式用括弧包裹（ ）構成。

約定 ：在不引起歧義的情況下，可以只寫產生式。如以上文法可以簡寫為：

產生式

可以簡寫為：

如上例中，

可以簡寫為：

給定文法 ，如果有 ，那麼可以將符號串 重寫 為 ，記作 ，這個過程稱為 推導 。
如上例中， 可以推導出 或 或 等等。

如果 ，
可以記作 ，則稱為 經過n步推導出 ，記作 。

推導的反過程稱為 歸約 。

如果 ，則稱 是 的一個 句型（sentential form ）。

由文法 的開始符號 推導出的所有句子構成的集合稱為 文法G生成的語言 ，記作 。
即：

例
文法

表示什麼呢？
代表小寫字母；
代表數字；
表示若干個字母和數字構成的字元串；
說明 是一個字母、或者是字母開頭的字元串。
那麼這個文法表示的即是，以字母開頭的、非空的字元串，即標識符的構成方式。

並、連接、冪、克林閉包、正閉包。
如上例表示為：

中必須包含一個 非終結符 。

產生式一般形式：
即上式中只有當上下文滿足 與 時，才能進行從 到 的推導。

上下文有關文法不包含空產生式（ ）。

產生式的一般形式：
即產生式左邊都是非終結符。

右線性文法 ：
左線性文法 ：
以上都成為正則文法。
即產生式的右側只能有一個終結符，且所有終結符只能在同一側。

例：（右線性文法）

以上文法滿足右線性文法。
以上文法生成一個以字母開頭的字母數字串（標識符）。
以上文法等價於 上下文無關文法 ：

正則文法能描述程序設計語言中的多數單詞。

正則文法能描述程序設計語言中的多數單詞，但不能表示句子構造，所以用到最多的是CFG。

根節點 表示文法開始符號S；
內部節點 表示對產生式 的應用；該節點的標號是產生式左部，子節點從左到右表示了產生式的右部；
葉節點 （又稱邊緣）既可以是非終結符也可以是終結符。

給定一個句型，其分析樹的每一棵子樹的邊緣稱為該句型的一個 短語 。
如果子樹高度為2，那麼這棵子樹的邊緣稱為該句型的一個 直接短語 。

直接短語一定是某產生式的右部，但反之不一定。

如果一個文法可以為某個句子生成 多棵分析樹 ，則稱這個文法是 二義性的 。

二義性原因：多個if只有一個else；
消岐規則：每個else只與最近的if匹配。

⑧ 編譯原理-LL1文法詳細講解

我們知道2型文法( CFG )，它的每個產生式類型都是 α→β ,其中 α ∈ VN , β ∈ (VN∪VT)*。

例如, 一個表達式的文法:

最終推導出 id + (id + id) 的句子，那麼它的推導過程就會構成一顆樹，即 CFG 分析樹：

從分析樹可以看出，我們從文法開始符號起，不斷地利用產生式的右部替換產生式左部的非終結符，最終推導出我們想要的句子。這種方式我們稱為自頂向下分析法。

從文法開始符號起，不斷用非終結符的候選式(即產生式)替換當前句型中的非終結符，最終得到相應的句子。
在每一步推導過程中，我們需要做兩個選擇:

因為一個句型中，可能存在多個非終結符，我們就不確定選擇那一個非終結符進行替換。
對於這種情況，我們就需要做強制規定，每次都選擇句型中第一個非終結符進行替換(或者每次都選擇句型中最後一個非終結符進行替換)。

自頂向下的語法分析採用最左推導方式，即總是選擇每個句型的最左非終結符進行替換。

最終的結果是要推導出一個特定句子(例如 id + (id + id) )。
我們將特定句子看成一個輸入字元串，而每一個非終結符對應一個處理方法，這個處理方法用來匹配輸入字元串的部分，演算法如下:

方法解析:

這種方式稱為遞歸下降分析( Recursive-Descent Parsing )：

當選擇的候選式不正確，就需要回溯( backtracking )，重新選擇候選式，進行下一次嘗試匹配。因為要不斷的回溯，導致分析效率比較低。

這種方式叫做預測分析( Predictive Parsing )：

要實現預測分析，我們必須保證從文法開始符號起，每一個推導過程中，當前句型最左非終結符 A 對於當前輸入字元 a ,只能得到唯一的 A 候選式。

根據上面的解決方法，我們首先想到，如果非終結符 A 的候選式只有一個以終結符 a 開頭候選式不就行了么。
進而我們可以得出，如果一個非終結符 A ，它的候選式都是以終結符開頭，並且這些終結符都各不相同，那麼本身就符合預測分析了。

這就是S_文法，滿足下面兩個條件:

例子:

這就是一個典型的S_文法，它的每一個非終結符遇到任一終結符得到候選式是確定的。如 S -> aA | bAB , 只有遇到終結符 a 和 b 的時候，才能返回 S 的候選式，遇到其他終結符時，直接報錯，匹配不成功。

雖然S_文法可以實現預測分析，但是從它的定義上看，S_文法不支持空產生式(ε產生式)，極大地限制了它的應用。

什麼是空產生式(ε產生式)？

例子

這里 A 有了空產生式，那麼 S 的產生式組 S -> aA | bAB ，就可以是 a | bB ,這樣 a , bb , bc 就變成這個文法 G 的新句子了。

根據預測分析的定義，非終結符對於任一終結符得到的產生式是確定的，要麼能獲取唯一的產生式，要麼不匹配直接報錯。

那麼空產生式何時被選擇呢？

由此可以引入非終結符 A 的後繼符號集的概念:
定義: 由文法 G 推導出來的所有句型，可以出現在非終結符 A 後邊的終結符 a 的集合，就是這個非終結符 A 的後繼符號集，記為 FOLLOW(A) 。

因此對於 A -> ε 空產生式，只要遇到非終結符 A 的後繼符號集中的字元，可以選擇這個空產生式。
那麼對於 A -> a 這樣的產生式，只要遇到終結符 a 就可以選擇了。

由此我們引入的產生式可選集概念:
定義: 在進行推導時，選用非終結符 A 一個產生式 A→β 對應的輸入符號的集合，記為 SELECT(A→β)

因為預測分析要求非終結符 A 對於輸入字元 a ,只能得到唯一的 A 候選式。
那麼對於一個文法 G 的所有產生式組，要求有相同左部的產生式，它們的可選集不相交。

在 S_文法基礎上，我們允許有空產生式，但是要做限制:

將上面例子中的文法改造:

但是q_文法的產生式不能是非終結符打頭，這就限制了其應用，因此引入LL(1)文法。

LL(1)文法允許產生式的右部首字元是非終結符，那麼怎麼得到這個產生式可選集。
我們知道對於產生式:

定義: 給定一個文法符號串 α ， α 的 串首終結符集 FIRST(α) 被定義為可以從 α 推導出的所有串首終結符構成的集合。

定義已經了解清楚了，那麼該如何求呢？
例如一個文法符號串 BCDe , 其中 B C D 都是非終結符， e 是終結符。

因此對於一個文法符號串 X1X2 … Xn ，求解 串首終結符集 FIRST(X1X2 … Xn) 演算法:

但是這里有一個關鍵點，如何求非終結符的串首終結符集？

因此對於一個非終結符 A , 求解 串首終結符集 FIRST(A) 演算法:

這里大家可能有個疑惑，怎麼能將 FIRST(Bβ) 添加到 FIRST(A) 中，如果問文法符號串 Bβ 中包含非終結符 A ，就產生了循環調用的情況，該怎麼辦?

對於 串首終結符集 ，我想大家疑惑的點就是，串首終結符集到底是針對 文法符號串 的，還是針對 非終結符 的，這個容易弄混。
其實我們應該知道， 非終結符 本身就屬於一個特殊的 文法符號串 。
而求解 文法符號串 的串首終結符集，其實就是要知道文法符號串中每個字元的串首終結符集:

上面章節我們知道了，對於非終結符 A 的 後繼符號集 :
就是由文法 G 推導出來的所有句型，可以出現在非終結符 A 後邊的終結符的集合，記為 FOLLOW(A) 。

仔細想一下，什麼樣的終結符可以出現在非終結符 A 後面，應該是在產生式中就位於 A 後面的終結符。例如 S -> Aa ，那麼終結符 a 肯定屬於 FOLLOW(A) 。

因此求非終結符 A 的 後繼符號集 演算法：

如果非終結符 A 是產生式結尾，那麼說明這個產生式左部非終結符後面能出現的終結符，也都可以出現在非終結符 A 後面。

我們可以求出 LL(1) 文法中每個產生式可選集:

根據產生式可選集，我們可以構建一個預測分析表，表中的每一行都是一個非終結符，表中的每一列都是一個終結符，包括結束符號 $ ，而表中的值就是產生式。
這樣進行語法推導的時候，非終結符遇到當前輸入字元，就可以從預測分析表中獲取對應的產生式了。

有了預測分析表，我們就可以進行預測分析了，具體流程:

可以這么理解：

我們知道要實現預測分析，要求相同左部的產生式，它們的可選集是不相交。
但是有的文法結構不符合這個要求，要進行改造。

如果相同左部的多個產生式有共同前綴，那麼它們的可選集必然相交。
例如:

那麼如何進行改造呢？
其實很簡單，進行如下轉換:

如此文法的相同左部的產生式，它們的可選集是不相交，符合現預測分析。

這種改造方法稱為 提取公因子演算法 。

當我們自頂向下的語法分析時，就需要採用最左推導方式。
而這個時候，如果產生式左部和產生式右部首字元一樣(即A→Aα)，那麼推導就可能陷入無限循環。
例如:

因此對於:

文法中不能包含這兩種形式，不然最左推導就沒辦法進行。

例如:

它能夠推導出如下:

你會驚奇的發現，它能推導出 b 和 (a)* (即由 0 個 a 或者無數個 a 生成的文法符號串)。其實就可以改造成:

因此消除 直接左遞歸 演算法的一般形式：

例如:

消除間接左遞歸的方法就是直接帶入消除，即

消除間接左遞歸演算法：

這個演算法看起來描述很多，其實理解起來很簡單：

思考 : 我們通過 Ai -> Ajβ 來判斷是不是間接左遞歸，那如果有產生式 Ai -> BAjβ 且 B -> ε ,那麼它是不是間接左遞歸呢？
間接地我們可以推出如果一個產生式 Ai -> αAjβ 且 FIRST(α) 包括空串ε，那麼這個產生式是不是間接左遞歸。

⑨ 編譯原理

C語言編譯過程詳解
C語言的編譯鏈接過程是要把我們編寫的一個C程序(源代碼)轉換成可以在硬體上運行的程序(可執行代碼)，需要進行編譯和鏈接。編譯就是把文本形式源代碼翻譯為機器語言形式的目標文件的過程。鏈接是把目標文件、操作系統的啟動代碼和用到的庫文件進行組織形成最終生成可執行代碼的過程。過程圖解如下：

從圖上可以看到，整個代碼的編譯過程分為編譯和鏈接兩個過程，編譯對應圖中的大括弧括起的部分，其餘則為鏈接過程。
一、編譯過程
編譯過程又可以分成兩個階段：編譯和匯編。
1、編譯
編譯是讀取源程序(字元流)，對之進行詞法和語法的分析，將高級語言指令轉換為功能等效的匯編代碼，源文件的編譯過程包含兩個主要階段：
第一個階段是預處理階段，在正式的編譯階段之前進行。預處理階段將根據已放置在文件中的預處理指令來修改源文件的內容。如#include指令就是一個預處理指令，它把頭文件的內容添加到.cpp文件中。這個在編譯之前修改源文件的方式提供了很大的靈活性，以適應不同的計算機和操作系統環境的限制。一個環境需要的代碼跟另一個環境所需的代碼可能有所不同，因為可用的硬體或操作系統是不同的。在許多情況下，可以把用於不同環境的代碼放在同一個文件中，再在預處理階段修改代碼，使之適應當前的環境。
主要是以下幾方面的處理：
(1)宏定義指令，如 #define a b。
對於這種偽指令，預編譯所要做的是將程序中的所有a用b替換，但作為字元串常量的 a則不被替換。還有 #undef，則將取消對某個宏的定義，使以後該串的出現不再被替換。
(2)條件編譯指令，如#ifdef，#ifndef，#else，#elif，#endif等。
這些偽指令的引入使得程序員可以通過定義不同的宏來決定編譯程序對哪些代碼進行處理。預編譯程序將根據有關的文件，將那些不必要的代碼過濾掉
(3) 頭文件包含指令，如#include "FileName"或者#include <FileName>等。
在頭文件中一般用偽指令#define定義了大量的宏(最常見的是字元常量)，同時包含有各種外部符號的聲明。採用頭文件的目的主要是為了使某些定義可以供多個不同的C源程序使用。因為在需要用到這些定義的C源程序中，只需加上一條#include語句即可，而不必再在此文件中將這些定義重復一遍。預編譯程序將把頭文件中的定義統統都加入到它所產生的輸出文件中，以供編譯程序對之進行處理。包含到C源程序中的頭文件可以是系統提供的，這些頭文件一般被放在/usr/include目錄下。在程序中#include它們要使用尖括弧(<>)。另外開發人員也可以定義自己的頭文件，這些文件一般與C源程序放在同一目錄下，此時在#include中要用雙引號("")。
(4)特殊符號，預編譯程序可以識別一些特殊的符號。
例如在源程序中出現的LINE標識將被解釋為當前行號(十進制數)，FILE則被解釋為當前被編譯的C源程序的名稱。預編譯程序對於在源程序中出現的這些串將用合適的值進行替換。
預編譯程序所完成的基本上是對源程序的「替代」工作。經過此種替代，生成一個沒有宏定義、沒有條件編譯指令、沒有特殊符號的輸出文件。這個文件的含義同沒有經過預處理的源文件是相同的，但內容有所不同。下一步，此輸出文件將作為編譯程序的輸出而被翻譯成為機器指令。
第二個階段編譯、優化階段。經過預編譯得到的輸出文件中，只有常量；如數字、字元串、變數的定義，以及C語言的關鍵字，如main,if,else,for,while,{,}, +,-,*,\等等。
編譯程序所要作得工作就是通過詞法分析和語法分析，在確認所有的指令都符合語法規則之後，將其翻譯成等價的中間代碼表示或匯編代碼。
優化處理是編譯系統中一項比較艱深的技術。它涉及到的問題不僅同編譯技術本身有關，而且同機器的硬體環境也有很大的關系。優化一部分是對中間代碼的優化。這種優化不依賴於具體的計算機。另一種優化則主要針對目標代碼的生成而進行的。
對於前一種優化，主要的工作是刪除公共表達式、循環優化(代碼外提、強度削弱、變換循環控制條件、已知量的合並等)、復寫傳播，以及無用賦值的刪除，等等。
後一種類型的優化同機器的硬體結構密切相關，最主要的是考慮是如何充分利用機器的各個硬體寄存器存放的有關變數的值，以減少對於內存的訪問次數。另外，如何根據機器硬體執行指令的特點(如流水線、RISC、CISC、VLIW等)而對指令進行一些調整使目標代碼比較短，執行的效率比較高，也是一個重要的研究課題。
2、匯編
匯編實際上指把匯編語言代碼翻譯成目標機器指令的過程。對於被翻譯系統處理的每一個C語言源程序，都將最終經過這一處理而得到相應的目標文件。目標文件中所存放的也就是與源程序等效的目標的機器語言代碼。目標文件由段組成。通常一個目標文件中至少有兩個段：
代碼段：該段中所包含的主要是程序的指令。該段一般是可讀和可執行的，但一般卻不可寫。
數據段：主要存放程序中要用到的各種全局變數或靜態的數據。一般數據段都是可讀，可寫，可執行的。
UNIX環境下主要有三種類型的目標文件：
(1)可重定位文件
其中包含有適合於其它目標文件鏈接來創建一個可執行的或者共享的目標文件的代碼和數據。
(2)共享的目標文件
這種文件存放了適合於在兩種上下文里鏈接的代碼和數據。
第一種是鏈接程序可把它與其它可重定位文件及共享的目標文件一起處理來創建另一個 目標文件；
第二種是動態鏈接程序將它與另一個可執行文件及其它的共享目標文件結合到一起，創建一個進程映象。
(3)可執行文件
它包含了一個可以被操作系統創建一個進程來執行之的文件。匯編程序生成的實際上是第一種類型的目標文件。對於後兩種還需要其他的一些處理方能得到，這個就是鏈接程序的工作了。
二、鏈接過程
由匯編程序生成的目標文件並不能立即就被執行，其中可能還有許多沒有解決的問題。
例如，某個源文件中的函數可能引用了另一個源文件中定義的某個符號(如變數或者函數調用等)；在程序中可能調用了某個庫文件中的函數，等等。所有的這些問題，都需要經鏈接程序的處理方能得以解決。
鏈接程序的主要工作就是將有關的目標文件彼此相連接，也即將在一個文件中引用的符號同該符號在另外一個文件中的定義連接起來，使得所有的這些目標文件成為一個能夠被操作系統裝入執行的統一整體。
根據開發人員指定的同庫函數的鏈接方式的不同，鏈接處理可分為兩種：
(1)靜態鏈接
在這種鏈接方式下，函數的代碼將從其所在地靜態鏈接庫中被拷貝到最終的可執行程序中。這樣該程序在被執行時這些代碼將被裝入到該進程的虛擬地址空間中。靜態鏈接庫實際上是一個目標文件的集合，其中的每個文件含有庫中的一個或者一組相關函數的代碼。
(2) 動態鏈接
在此種方式下，函數的代碼被放到稱作是動態鏈接庫或共享對象的某個目標文件中。鏈接程序此時所作的只是在最終的可執行程序中記錄下共享對象的名字以及其它少量的登記信息。在此可執行文件被執行時，動態鏈接庫的全部內容將被映射到運行時相應進程的虛地址空間。動態鏈接程序將根據可執行程序中記錄的信息找到相應的函數代碼。
對於可執行文件中的函數調用，可分別採用動態鏈接或靜態鏈接的方法。使用動態鏈接能夠使最終的可執行文件比較短小，並且當共享對象被多個進程使用時能節約一些內存，因為在內存中只需要保存一份此共享對象的代碼。但並不是使用動態鏈接就一定比使用靜態鏈接要優越。在某些情況下動態鏈接可能帶來一些性能上損害。
我們在linux使用的gcc編譯器便是把以上的幾個過程進行捆綁，使用戶只使用一次命令就把編譯工作完成，這的確方便了編譯工作，但對於初學者了解編譯過程就很不利了，下圖便是gcc代理的編譯過程：

從上圖可以看到：
預編譯
將.c 文件轉化成 .i文件
使用的gcc命令是：gcc –E
對應於預處理命令cpp
編譯
將.c/.h文件轉換成.s文件
使用的gcc命令是：gcc –S
對應於編譯命令 cc –S
匯編
將.s 文件轉化成 .o文件
使用的gcc 命令是：gcc –c
對應於匯編命令是 as
鏈接
將.o文件轉化成可執行程序
使用的gcc 命令是： gcc
對應於鏈接命令是 ld
總結起來編譯過程就上面的四個過程：預編譯、編譯、匯編、鏈接。了解這四個過程中所做的工作，對我們理解頭文件、庫等的工作過程是有幫助的，而且清楚的了解編譯鏈接過程還對我們在編程時定位錯誤，以及編程時盡量調動編譯器的檢測錯誤會有很大的幫助的。