編譯的三種結構

Ⅰ 編譯程序包括哪幾個主要組成部分

編譯過程分為分析和綜合兩個部分，並進一步劃分為詞法分析、語法分析、語義分析、代碼優化、存儲分配和代碼生成等六個相繼的邏輯步驟。這六個步驟只表示編譯程序各部分之間的邏輯聯系，而不是時間關系。

編譯過程既可以按照這六個邏輯步驟順序地執行，也可以按照平行互鎖方式去執行。在確定編譯程序的具體結構時，常常分若干遍實現。對於源程序或中間語言程序，從頭到尾掃視一次並實現所規定的工作稱作一遍。每一遍可以完成一個或相連幾個邏輯步驟的工作。

(1)編譯的三種結構擴展閱讀：

對於c編譯程序來說，其語言的特點如下：

1、c語言是一種結構化語言。它層次清晰，便於按模塊化方式組織程序，易於調試和維護，而且表現能力和處理能力極強。

2、c語言具有豐富的運算符和數據類型，便於實現各類復雜的數據結構。它還可以直接訪問內存的物理地址，進行位(bit)一級的操作。

3、由於c語言實現了對硬體的編程操作，因此集高級語言和低級語言的功能於一體。它既可用於系統軟體的開發，也適合於應用軟體的開發。

4、此外，c語言還具有效率高、可移植性強等特點。因此它廣泛地移植到了各類各型計算機上，從而形成了多種版本。

Ⅱ 編譯程序包括哪幾個主要組成部分

數據結構 分析和綜合時所用的主要數據結構，包括符號表、常數表和中間語言程序。符號表由源程序中所用的標識符連同它們的屬性組成，其中屬性包括種類（如變數、數組、結構、函數、過程等）、類型（如整型、實型、字元串、復型、標號等），以及目標程序所需的其他信息。常數表由源程序中用的常數組成，其中包括常數的機內表示，以及分配給它們的目標程序地址。中間語言程序是將源程序翻譯為目標程序前引入的一種中間形式的程序，其表示形式的選擇取決於編譯程序以後如何使用和加工它。常用的中間語言形式有波蘭表示、三元組、四元組以及間接三元組等。

分析部分 源程序的分析是經過詞法分析、語法分析和語義分析三個步驟實現的。詞法分析由詞法分析程序（又稱為掃描程序）完成，其任務是識別單詞（即標識符、常數、保留字，以及各種運算符、標點符號等）、造符號表和常數表，以及將源程序換碼為編譯程序易於分析和加工的內部形式。語法分析程序是編譯程序的核心部分，其主要任務是根據語言的語法規則，檢查源程序是否合乎語法。如不合乎語法，則輸出語法出錯信息；如合乎語法，則分解源程序的語法結構，構造中間語言形式的內部程序。語法分析的目的是掌握單詞是怎樣組成語句的，以及語句又是如何組成程序的。語義分析程序是進一步檢查合法程序結構的語義正確性，其目的是保證標識符和常數的正確使用，把必要的信息收集和保存到符號表或中間語言程序中，並進行相應的語義處理。

綜合部分 綜合階段必須根據符號表和中間語言程序產生出目標程序，其主要工作包括代碼優化、存儲分配和代碼生成。代碼優化是通過重排和改變程序中的某些操作，以產生更加有效的目標程序。存儲分配的任務是為程序和數據分配運行時的存儲單元。代碼生成的主要任務是產生與中間語言程序符等價的目標程序，順序加工中間語言程序，並利用符號表和常數表中的信息生成一系列的匯編語言或機器語言指令。

結構編譯過程分為分析和綜合兩個部分，並進一步劃分為詞法分析、語法分析、 語義分析、 代碼優化、存儲分配和代碼生成等六個相繼的邏輯步驟。這六個步驟只表示編譯程序各部分之間的邏輯聯系，而不是時間關系。編譯過程既可以按照這六個邏輯步驟順序地執行，也可以按照平行互鎖方式去執行。在確定編譯程序的具體結構時，常常分若干遍實現。對於源程序或中間語言程序，從頭到尾掃視一次並實現所規定的工作稱作一遍。每一遍可以完成一個或相連幾個邏輯步驟的工作。例如，可以把詞法分析作為第一遍；語法分析和語義分析作為第二遍；代碼優化和存儲分配作為第三遍；代碼生成作為第四遍。反之，為了適應較小的存儲空間或提高目標程序質量，也可以把一個邏輯步驟的工作分為幾遍去執行。例如，代碼優化可劃分為代碼優化准備工作和實際代碼優化兩遍進行。

一個編譯程序是否分遍,以及如何分遍,根據具體情況而定。其判別標准可以是存儲容量的大小、源語言的繁簡、解題范圍的寬窄，以及設計、編制人員的多少等。分遍的好處是各遍功能獨立單純、相互聯系簡單、邏輯結構清晰、優化准備工作充分。缺點是各遍之中不可避免地要有些重復的部分，而且遍和遍之間要有交接工作，因之增加了編譯程序的長度和編譯時間。

一遍編譯程序是一種極端情況，整個編譯程序同時駐留在內存,彼此之間採用調用轉接方式連接在一起(圖2)。當語法分析程序需要新符號時，它就調用詞法分析程序；當它識別出某一語法結構時，它就調用語義分析程序。語義分析程序對識別出的結構進行語義檢查，並調用「存儲分配」和「代碼生成」程序生成相應的目標語言指令。

隨著程序設計語言在形式化、結構化、直觀化和智能化等方面的發展，作為實現相應語言功能的編譯程序，也正向自動程序設計的目標發展，以便提供理想的程序設計工具。

參考書目

陳火旺、錢家驊、孫永強編：《編譯原理》，國防工業出版社，北京，1980

Ⅲ 編譯器有哪幾部分構成.編譯原理

1. 詞法分析

詞法分析器根據詞法規則識別出源程序
中的各個記號（token）,每個記號代表一類單詞（lexeme）。源程序中常見的記號可以歸為幾大類：關鍵字、標識符、字面量和特殊符號。詞法分析器
的輸入是源程序,輸出是識別的記號流。詞法分析器的任務是把源文件的字元流轉換成記號流。本質上它查看連續的字元然後把它們識別為「單詞」。

2. 語法分析

語法分析器根據語法規則識別出記號流中的結構（短語、句子）,並構造一棵能夠正確反映該結構的語法樹。

3. 語義分析

語義分析器根據語義規則對語法樹中的語法單元進行靜態語義檢查,如果類型檢查和轉換等,其目的在於保證語法正確的結構在語義上也是合法的。

4. 中間代碼生成

中間代碼生成器根據語義分析器的輸出生成中間代碼。中間代碼可以有若干種形式,它們的共同特徵是與具體機器無關。最常用的一種中間代碼是三地址碼,它的一種實現方式是四元式。三地址碼的優點是便於閱讀、便於優化。

Ⅳ C語言代碼組成 - BSS、Data、Stack、Heap、Code、Const

一段C語言經過編譯連接後，成為一段可以運行的代碼，可運行的代碼可以分為以下四個部分組成：全局變數/靜態變數區、堆、棧、代碼區。其中全局變數/靜態變數區又分為未初始化變數區和初始化變數區，代碼區又分為代碼和常量區。即匯總下來，代碼可以分為6部分組成，包括：BSS區（未初始化的全局變數/靜態變數區）、Data區（實始化的全局變數區）、Stack區（棧區）、heap區（堆區）、Code區（代碼區）、const區（常量區）。

一、BSS區和Data區

C語言編程中定義的全局變數、靜態局部變數，就是分配在全局變數/靜態變數區域，但是為什麼又要分為BSS區域和Data區域呢？其實我們在定義全局或者靜態變數區，有時我會對它賦初始值，有的又不會賦初始化，比如我們定義的全局變數，初始化的賦值，是怎麼樣寫到變數區域中的，我們定義的靜態局部變數，在定義時初始化後，為什麼後面函數被調用，又不會再初始化呢？這個局部靜態變數是怎麼樣實始化的，什麼時候初始化的？

如果分析編譯後的匯編代碼，就會發現在代碼運行起來後，會有一段給變數賦值的指令，這一段代碼，不是我們C代碼對應的匯編，而是C編譯器生成的匯編譯代碼，這段代碼的作用就是給初始化了的靜態變數和全局變數進行初始化。這也是為什麼全局/靜態變數區域，要分BSS和Data的原因。

二、Stack區

棧是一種先進後出的數據結構，這種數據結構正好完美的匹配函數調用時的模型過程，比如函數f(a)在運行過程中調用函數f(b)，f(a）在運行過程中的變數就是分配在棧中，通過在調用f(b)前，會將代碼中用到的R0~Rn寄存器的值保存到棧中，同時將函數的傳入參數寫入到棧中，然後進入f(b)函數，函數f(b)的變數b分配在棧中，當函數運行完畢後，釋放變數b，將棧中存放的f（a）函數的運行的R0~Rn寄存器值恢復到寄存器中，同時f(b)的返回結果存入到棧中，這樣f（a）繼續運行。當一個函數運行完畢後，它在棧中分配的臨時變數會全部釋放。

對於中斷也是一樣的，中斷發生時，也是一個函數打斷了另一個函數的運行，這種現場的保存（即寄存器的值）,都是通過棧來完成的。所以棧的作用有：

三、Heap區

全局變數分配的內存在代碼整個運行周期內都是有效的，而在棧區分配的內存在函數調用完成後，就會釋放。這兩種內存模型都是由編譯器決定它的使用，代碼是無法控制的。那有沒有內存是由用戶控制的，要用時，就自由分配，不用時，就自行釋放？答案是肯定的，這部分內存就是堆。

用戶需要使用的動態內存，就是通過malloc函數，調用分配的，在沒有釋放前，可一直由代碼使用。當這部分內存不再需要使用時，可以通過free函數進行釋放，將它歸還到堆中。從這中可以看出，堆的內存，是按需分配的。這就是賦予了代碼很大的自由度，但這也是會帶來負作用的，比如：內存碎片化導致的malloc失敗；忘記釋放內存導致的內存泄露，而這些往往是致命的失誤。

四、Code區

代碼區就是編譯後機器指令，這些指令決定了功能的執行。我們編譯的代碼一般是下載進flash中，但是運行，卻有兩種方式：在RAM中運行和在ROM中運行。 在RAM中運行，即是boot啟動後，將flash中的代碼復制到RAM中，然後PC指針在指到RAM中的代碼中開始運行。 有時在調試時，我們可以直接將代碼下載進RAM中運行進行調試，這樣加快調試速度。便是大部分的情況我們的代碼是從flash中開始運行的。

五、常量區

代碼中的常量，一部分是作為立即數，在代碼區中，但是像定義的字元串、給某數組賦值的一串數值，這些常量，就存在常量區，我們常用const來定義一個常量，即該變數不能再必變。這部分的變數，編譯器一般將它定義的flash中。

六、各個區域大小的是如何決定的：

code區和const區：是由代碼的大小和代碼中常量的多少來決定的。

bss區和data區：這是由代碼中定義的全局變數和局部變數的多少來決定的。

stack區：這個可以由使用都自行定義大小，但使用都要根據自已代碼的情況，評估出一個合理的值，再定義其大小，如果定義的太小，很容易爆棧，導至代碼異常，但是如果定義的太大，就容易浪費內存。

heap區：RAM剩下的部分，編譯器就會作為堆區使用。

七、嵌入式代碼一般啟動過程

以STM32為例，通過分析其匯編啟支代碼，大致可以分為以下幾個步驟：

如果大家想看編譯扣，代碼文件的組成，可以查看統後生的map文件，裡面有詳細的數據，包括各個函數的分配內存，BSS，Data，Stack，Heap，Text的分配情況。

如果相要了解詳細的代碼啟動過程，可看它的啟動匯編文件。

Ⅳ 編譯程序有哪些主要構成成分它們各自的主要功能是什麼

編譯過程分為分析和綜合兩個部分，並進一步劃分為詞法分析、語法分析、語義分析、代碼優化、存儲分配和代碼生成等六個相繼的邏輯步驟。這六個步驟只表示編譯程序各部分之間的邏輯聯系，而不是時間關系。

編譯過程既可以按照這六個邏輯步驟順序地執行，也可以按照平行互鎖方式去執行。在確定編譯程序的具體結構時，常常分若干遍實現。對於源程序或中間語言程序，從頭到尾掃視一次並實現所規定的工作稱作一遍。每一遍可以完成一個或相連幾個邏輯步驟的工作。

例如，可以把詞法分析作為第一遍；語法分析和語義分析作為第二遍；代碼優化和存儲分配作為第三遍；代碼生成作為第四遍。

反之，為了適應較小的存儲空間或提高目標程序質量，也可以把一個邏輯步驟的工作分為幾遍去執行。例如，代碼優化可劃分為代碼優化准備工作和實際代碼優化兩遍進行。

(5)編譯的三種結構擴展閱讀

從左至右逐個字元地對源程序進行掃描，產生一個個的單詞符號，把作為字元串的源程序改造成為單詞符號串的中間程序。執行詞法分析的程序稱為詞法分析程序或掃描器。

源程序中的單詞符號經掃描器分析，一般產生二元式：單詞種別；單詞自身的值。單詞種別通常用整數編碼，如果一個種別只含一個單詞符號，那麼對這個單詞符號，種別編碼就完全代表它自身的值了。若一個種別含有許多個單詞符號，那麼，對於它的每個單詞符號，除了給出種別編碼以外，還應給出自身的值。

詞法分析器一般來說有兩種方法構造：手工構造和自動生成。手工構造可使用狀態圖進行工作，自動生成使用確定的有限自動機來實現。

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。

Ⅵ 編譯程序包括哪幾個主要組成部分

一個典型的編譯系統通常由多個組成部分構成，包括詞法分析程序、語法分析程序、語義分析程序、中間代碼生成程序、代碼優化程序、目標代碼生成程序、表格管理程序、出錯處理程序。這些程序共同協作，確保源代碼能夠被正確地轉換為目標代碼。

詞法分析程序負責從左到右地讀入源程序，對字元流進行掃描和分解，識別出一個個單詞。它的作用是將復雜的源代碼分解為更簡單的單元，為後續分析奠定基礎。

語法分析程序則在詞法分析的基礎上，將單詞序列分解成各類語法短語。這一過程確保了源代碼符合編譯語言的語法規則，進一步驗證了源代碼的結構正確性。

語義分析程序審查源程序有無語義錯誤，為代碼生成階段收集類型信息。它不僅檢查源代碼是否符合語法規則，還確保源代碼在邏輯上是正確的，為後續的代碼生成提供可靠的基礎。

中間代碼生成程序在語法分析和語義分析之後，將源程序轉換為一種內部表示形式，這種形式稱為中間語言或中間代碼。這種中間代碼有助於優化和轉換成目標代碼。

代碼優化程序對中間代碼進行變換或改造，使生成的目標代碼更加高效，節省時間和空間。這一過程旨在提高目標代碼的執行效率，確保程序能夠高效地運行。

目標代碼生成程序將中間代碼變換成特定機器上的絕對指令代碼或可重定位的指令代碼或匯編指令代碼。這一過程是編譯過程的最後一步，確保源代碼能夠在目標機器上正確執行。

表格管理程序在編譯程序工作過程中，需要保持一系列的表格，以登記源程序的各類信息和編譯各階段的進展情況。這些表格幫助編譯器追蹤程序的編譯過程，確保信息的准確性和完整性。

出錯處理程序在編譯過程中發現源程序有錯誤時，報告錯誤的性質和錯誤發生的地點。它還努力將錯誤造成的影響限制在盡可能小的范圍，使得源程序的其餘部分可以繼續被編譯下去。有些編譯程序甚至能夠自動校正錯誤，提高了編譯的效率和可靠性。