编译原理语义分析基于什么规则
⑴ 编译原理
编译原理是计算机专业的一门重要专业课,旨在介绍编译程序构造的一般原理和基本方法。内容包括语言和文法、词法分析、语法分析、语法制导翻译、中间代码生成、存储管理、代码优化和目标代码生成。 编译原理是计算机专业设置的一门重要的专业课程。编译原理课程是计算机相关专业学生的必修课程和高等学校培养计算机专业人才的基础及核心课程,同时也是计算机专业课程中最难及最挑战学习能力的课程之一。编译原理课程内容主要是原理性质,高度抽象[1]。
中文名
编译原理[1]
外文名
Compilers: Principles, Techniques, and Tools[1]
领域
计算机专业的一门重要专业课[1]
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编译器
编译原理课程
编译技术的发展
编译的基本流程
编译过程概述
基本概念
编译原理即是对高级程序语言进行翻译的一门科学技术, 我们都知道计算机程序由程序语言编写而成, 在早期计算机程序语言发展较为缓慢, 因为计算机存储的数据和执行的程序都是由0、1代码组合而成的, 那么在早期程序员编写计算机程序时必须十分了解计算机的底层指令代码通过将这些微程序指令组合排列从而完成一个特定功能的程序, 这就对程序员的要求非常高了。人们一直在研究如何如何高效的开发计算机程序, 使编程的门槛降低。[2]
编译器
C语言编译器是一种现代化的设备, 其需要借助计算机编译程序, C语言编译器的设计是一项专业性比较强的工作, 设计人员需要考虑计算机程序繁琐的设计流程, 还要考虑计算机用户的需求。计算机的种类在不断增加, 所以, 在对C语言编译器进行设计时, 一定要增加其适用性。C语言具有较强的处理能力, 其属于结构化语言, 而且在计算机系统维护中应用比较多, C语言具有高效率的优点, 在其不同类型的计算机中应用比较多。[3]
C语言编译器前端设计
编译过程一般是在计算机系统中实现的, 是将源代码转化为计算机通用语言的过程。编译器中包含入口点的地址、名称以及机器代码。编译器是计算机程序中应用比较多的工具, 在对编译器进行前端设计时, 一定要充分考虑影响因素, 还要对词法、语法、语义进行分析。[3]
1 词法分析[3]
词法分析是编译器前端设计的基础阶段, 在这一阶段, 编译器会根据设定的语法规则, 对源程序进行标记, 在标记的过程中, 每一处记号都代表着一类单词, 在做记号的过程中, 主要有标识符、关键字、特殊符号等类型, 编译器中包含词法分析器、输入源程序、输出识别记号符, 利用这些功能可以将字号转化为熟悉的单词。[3]
2 语法分析[3]
语法分析是指利用设定的语法规则, 对记号中的结构进行标识, 这包括句子、短语等方式, 在标识的过程中, 可以形成特殊的结构语法树。语法分析对编译器功能的发挥有着重要影响, 在设计的过程中, 一定要保证标识的准确性。[3]
3 语义分析[3]
语义分析也需要借助语法规则, 在对语法单元的静态语义进行检查时, 要保证语法规则设定的准确性。在对词法或者语法进行转化时, 一定要保证语法结构设置的合法性。在对语法、词法进行检查时, 语法结构设定不合理, 则会出现编译错误的问题。前端设计对精确性要求比较好, 设计人员能够要做好校对工作, 这会影响到编译的准确性, 如果前端设计存在失误, 则会影响C语言编译的效果。[3]
⑵ 编译器有哪几部分构成.编译原理
1. 词法分析
词法分析器根据词法规则识别出源程序
中的各个记号(token),每个记号代表一类单词(lexeme)。源程序中常见的记号可以归为几大类:关键字、标识符、字面量和特殊符号。词法分析器
的输入是源程序,输出是识别的记号流。词法分析器的任务是把源文件的字符流转换成记号流。本质上它查看连续的字符然后把它们识别为“单词”。
2. 语法分析
语法分析器根据语法规则识别出记号流中的结构(短语、句子),并构造一棵能够正确反映该结构的语法树。
3. 语义分析
语义分析器根据语义规则对语法树中的语法单元进行静态语义检查,如果类型检查和转换等,其目的在于保证语法正确的结构在语义上也是合法的。
4. 中间代码生成
中间代码生成器根据语义分析器的输出生成中间代码。中间代码可以有若干种形式,它们的共同特征是与具体机器无关。最常用的一种中间代码是三地址码,它的一种实现方式是四元式。三地址码的优点是便于阅读、便于优化。
⑶ 什么是编译原理
问题一:什么是编译原理 编译:就是将程序语言进行翻译,生成可供用户直接执行的二进制代码,即可执行文件。
任务是个比较模糊的概念,指的是操作系统中正在进行的工作,既可以指进程,也可以指程序春坦灶。
程序指的是可以连续执行,并能够完成一定任务的一条条指令的 *** 。
进程是程序在一个数据 *** 上运行的过程,它是传统操作系统进行资源分配和调度的一个独立单位。
线程是一个指令执行序列,是操作系统调度的最小单位。一个或多个线程构成进程,构成一个进激的线程之间共享资源。进程和线程之间的最大区别就是线程不能独立拥有资源,进程拥有自己的资源。
问题二:编译原理中V*是什么意思 V是一个符号 *** ,假设V指的是三个符号a, b, c的 *** ,记为 V = {a, b, c }
V* 读作“V的闭包”,它的数学定义是V自身的任意多次自身连接(乘法)运算的积,也是一个 *** 。
也就是说,用V中的任意符号进行意多次(包括0次)连接,得到的符号串,都是V*这个 *** 中的元素。
0次连接的结果是不含任何符号的空串,记为 ε
1次连接就是只有一个符号的符号串,比如,a,b, c
2次连接是两个符号构成的符号串,比如,aa, ab, ac, ba, bb, bc,等等
……
n次连接是一个长度为n、由a、b、c三个符号构成的符号串,比如abaacbbac……
因此,V*包含一切由a,b,c三个符号连接而成的、任意长度的符号串(以及空串ε)
问题三:编译原理 V+什么意思,例如下面的例子。。。 v表示终结符和非终结符 *** 。
+表示 *** 中的一个或多个元素构成的串的 *** 。
所以v+表示由一个或多个终结符或非终结符构成的串的 *** 。比如如果a∈VT,A∈VN,那么a,A,aA,Aa,aAA,AaA等都是v+中的元素。
问题四:谁能够解释下编译原理中什么是FIRSTVT,和LASTVT,尽量浅显易懂点谢谢 Firstvt和Lastvt是为了画算符优先关系表的(就是表里面填优先大于小于等于的那个)。
然后要注意他们可都是终结符的 *** 。
Firstvt
找Firstvt的三条规则:如果要找A的Firstvt,A的候选式中出现:
A->a.......,即以终结符开头,该终结符入Firstvt
A->B.......,即以非终结符开头,该非终结符的Firstvt入A的Firstvt
攻 A->Ba.....,即先以非终结符开头,紧跟终结符,则终结符入Firstvt
Lastvt
找Lastvt的三条规则:如果要找A的Lastvt,A的候选式中出现:
A->.......a,即以终结符结尾,该终结符入Lastvt
A->.......B,即以非终结符结尾,该非终结符的Lastvt入A的Lastvt
A->.....aB,即先以非终结符结尾,前面是终结符,则终结符入Firstvt
问题五:编译原理 什么是语义分析 在编译原理中,语法规则和词法规则不同之处在于:规则主要识别单词,而语法主要识别多个单词组成的句子。词法分析信孝和词法分析程序:词法分析阶段是编译过程的第一个阶段。这个阶段的任务是从左到右一个字符一个字符地读入源程序,即对构成源程序的字符流进行扫描然后根据构词规则识别单词(也称单词符号或符号)。词法分析程序实现这个任务。词法分析程序可以使用lex等工具自动生成。语法分析(Syntax *** ysis或Parsing)和语法分析程序(Parser) 语法分析是编译过程的一个逻辑阶段。语法分析的任务是在词法分析的基础上将单词序列组合成各类语法短语,如“程序”,“语句”,“表达式”等等.语法分扒扮析程序判断源程序在结构上是否正确.源程序的结构由上下文无关文法描述.语义分析(Syntax *** ysis) 语义分析是编译过程的一个逻辑阶段. 语义分析的任务是对结构上正确的源程序进行上下文有关性质的审查, 进行类型审查.语义分析将审查类型并报告错误:不能在表达式中使用一个数组变量,赋值语句的右端和左端的类型不匹配.
问题六:编译原理中,(E)是什么意思? E→(E)? 10分 就是 字符本身 意思是F产生( E ) 或者 i 比如If语句的开头 就是 带括号的 必须是 if(表达式)这样的形式 丢了任何即括号就是其 终结符 “(” 和 “)”.
问题七:大家觉得对编译器及编译原理需要掌握到一个什么程度 我跟你说,编译原理太有用了。
我是做手机游戏的,现在做一个游戏引擎。既然是引擎,就需要提供抽象的东西给上层使用。这里,我引入了脚本系统。
这个脚本系统包括一堆我根据实际需求自行设计的指令集,包括基本的输入输出,四则运算,系统功能调用,函数声明,调用等等(其实你要是用过lua或者其他游戏脚本你就知道了。)整个结构包括指令集、编译器、虚拟机等部分。这样,引擎提供一些基础服务,比如绘图,计算位置等,脚本就可以非常简单控制游戏。甚至快速构建新游戏。你应该知道QUAKE引擎吧?
这里提供给你一个计算器的小程序,应用了EBNF理论,支持表达式,比如(2+3*6)*4+4,你自己体验一下它的简洁和强大。
/*
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......>>
问题八:编译原理中,自动机究竟是什么. 形式语言
形式语言 是一个字母表上的某些有限长字串的 *** 。一个形式语言可以包含无限多个字串。
语言的形式定义
字母表 ∑ 为任意有限 *** ,ε 表示空串, 记 ∑ 0 为{ε},全体长度为 n 的字串为 ∑ n , ∑ * 为 ∑ 0 ∪∑ 1 ∪…∪∑ n ∪…, 语言 L 定义为 ∑ * 的任意子集。
注记:∑ * 的空子集 Φ 与 {ε} 是两个不同的语言。
语言间的运算
语言间的运算就是 ∑ * 幂集上的运算。
字串 *** 的交并补等运算。
连接运算:L 1 L 2 = { xy | x 属于L 1 并且 y 属于L 2 }。
幂运算:L n = L … L (共 n 个 L 连接在一起),L 0 = {ε}。
闭包运算:L * = L 0 ∪L 1 ∪…∪L n ∪…。
(右)商运算:L 1 /L 2 = {x | 存在 y 属于L 2 使得 xy 属于L 1 }。
语言的表示方法
一个形式语言可以通过多种方法来限定自身,比如:
枚举出各个字串(只适用于有限字串 *** )。
通过 形式文法 来产生(参见 乔姆斯基谱系 )。
通过正则表达式来产生。
通过某种自动机来识别,比如 图灵机 、 有限状态自动机 。
自动机
automata
对信号序列进行逻辑处理的装置。在自动控制领域内,是指离散数字系统的动态数学模型,可定义为一种逻辑结构,一种算法或一种符号串变换。自动机这一术语也广泛出现在许多其他相关的学科中,分别有不同的内容和研究目标。在计算机科学中自动机用作计算机和计算过程的动态数学模型,用来研究计算机的体系结构、逻辑操作、程序设计乃至计算复杂性理论。在语言学中则把自动机作为语言识别器,用来研究各种形式语言。在神经生理学中把自动机定义为神经网络的动态模型,用来研究神经生理活动和思维规律,探索人脑的机制。在生物学中有人把自动机作为生命体的生长发育模型,研究新陈代谢和遗传变异。在数学中则用自动机定义可计算函数,研究各种算法。现代自动机的一个重要特点是能与外界交换信息,并根据交换得来的信息改变自己的动作,即改变自己的功能,甚至改变自己的结构,以适应外界的变化。也就是说在一定程度上具有类似于生命有机体那样的适应环境变化的能力。
自动机与一般机器的重要区别在于自动机具有固定的内在状态,即具有记忆能力和识别判断能力或决策能力,这正是现代信息处理系统的共同特点。因此,自动机适宜于作为信息处理系统乃至一切信息系统的数学模型。自动机可按其变量集和函数的特性分类,也可按其抽象结构和联结方式分类。主要有:有限自动机和无限自动机、线性自动机和非线性自动机、确定型自动机和不确定型自动机、同步自动机和异步自动机、级联自动机和细胞自动机等。
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问题九:编译原理中"(E)"表示什么 字符( 表达式 字符)
⑷ 编译原理
编译原理):利用编译程序从源语言编写的源程序产生目标程序的过程; 用编译程序产生目标程序的动作。 编译就是把高级语言变成计算机可以识别的2进制语言,计算机只认识1和0,编译程序把人们熟悉的语言换成2进制的。
编译程序把一个源程序翻译成目标程序的工作过程分为五个阶段:词法分析;语法分析;语义检查和中间代码生成
(4)编译原理语义分析基于什么规则扩展阅读:
编译程序的语法分析器以单词符号作为输入,分析单词符号串是否形成符合语法规则的语法单位,如表达式、赋值、循环等,最后看是否构成一个符合要求的程序,按该语言使用的语法规则分析检查每条语句是否有正确的逻辑结构,程序是最终的一个语法单位。
编译程序的语法规则可用上下文无关文法来刻画。语法分析的方法分为两种:自上而下分析法和自下而上分析法。自上而下就是从文法的开始符号出发,向下推导,推出句子。
而自下而上分析法采用的是移进归约法,基本思想是:用一个寄存符号的先进后出栈,把输入符号一个一个地移进栈里,当栈顶形成某个产生式的一个候选式时,即把栈顶的这一部分归约成该产生式的左邻符号。
⑸ 编译原理中词法分析器的输入是单词符号串,为什么不是源程序这两者有什么区别
编译原理语规则词规则同处于:规则主要识别单词,语主要识别单词组句
词析词析程序:
词析阶段编译程第阶段阶段任务左右字符字符读入源程序即构源程序字符流进行扫描根据构词规则识别单词(称单词符号或符号)词析程序实现任务词析程序使用lex等工具自
语析(Syntax analysis或Parsing)语析程序(Parser)
语析编译程逻辑阶段语析任务词析基础单词序列组合各类语短语程序语句表达式等等.语析程序判断源程序结构否确.源程序结构由文关文描述.
语义析(Syntax analysis)
语义析编译程逻辑阶段. 语义析任务结构确源程序进行文关性质审查, 进行类型审查.语义析审查类型并报告错误:能表达式使用数组变量,赋值语句右端左端类型匹配.
求出“男”生的语文成绩和。特别提醒:如果把
⑹ 关于编译原理中语义语法的理解
一种语言是合法句子的集合。什么样的句子是合法的呢?可以从两方面来判断:语法和语义。语法是和文法结构有关,然而语义是和按照这个结构所组合的单词符号的意义有关。合理的语法结构并不表明语义是合法的。例如我们常说:我上大学,这个句子是符合语法规则的,也符合语义规则。但是大学上我,虽然符合语法规则,但没有什么意义,所以说是不符合语义的。
⑺ 如何通俗易懂地解释编译原理中语法分析的过程
分成词法分析,语法分析(LL算法,递归下降算法,LR算法),语义分析,运行时环境,中间代码,代码生成,代码优化这些部分。其实现在很多编译原理的教材都是按照85,86出版的那本龙书来安排教学内容的,所以那本龙书的内容格式几乎成了现在编译原理教材的定式,包括国内的教材也是如此。一般来说,大学里面的本科教学是不可能把上面的所有部分都认真讲完的,而是比较偏重于前面几个部分。像代码优化那部分东西,就像个无底洞一样,如果要认真讲,就是单独开一个学期的课也不可能讲得清楚。所以,一般对于本科生,对词法分析和语法分析掌握要求就相对要高一点了。
词法分析相对来说比较简单。可能是词法分析程序本身实现起来很简单吧,很多没有学过编译原理的人也同样可以写出各种各样的词法分析程序。不过编译原理在讲解词法分析的时候,重点把正则表达式和自动机原理加了进来,然后以一种十分标准的方式来讲解词法分析程序的产生。这样的做法道理很明显,就是要让词法分析从程序上升到理论的地步。
语法分析部分就比较麻烦一点了。现在一般有两种语法分析算法,LL自顶向下算法和LR自底向上算法。LL算法还好说,到了LR算法的时候,困难就来了。很多自学编译原理的都是遇到LR算法的理解成问题后就放弃了自学。其实这些东西都是只要大家理解就可以了,又不是像词法分析那样非得自己写出来才算真正的会。像LR算法的语法分析器,一般都是用工具Yacc来生成,实践中完全没有比较自己来实现。对于LL算法中特殊的递归下降算法,因为其实践十分简单,那么就应该要求每个学生都能自己写。当然,现在也有不少好的LL算法的语法分析器,不过要是换在非C平台,比如Java,Delphi,你不能运用YACC工具了,那么你就只有自己来写语法分析器。
⑻ 编译原理 什么是语义分析
在编译原理中,语法规则和词法规则不同之处在于:规则主要识别单词,而语法主要识别多个单词组成的句子。词法分析和词法分析程序:词法分析阶段是编译过程的第一个阶段。这个阶段的任务是从左到右一个字符一个字符地读入源程序,即对构成源程序的字符流进行扫描然后根据构词规则识别单词(也称单词符号或符号)。词法分析程序实现这个任务。词法分析程序可以使用lex等工具自动生成。语法分析(Syntax analysis或Parsing)和语法分析程序(Parser) 语法分析是编译过程的一个逻辑阶段。语法分析的任务是在词法分析的基础上将单词序列组合成各类语法短语,如“程序”,“语句”,“表达式”等等.语法分析程序判断源程序在结构上是否正确.源程序的结构由上下文无关文法描述.语义分析(Syntax analysis) 语义分析是编译过程的一个逻辑阶段. 语义分析的任务是对结构上正确的源程序进行上下文有关性质的审查, 进行类型审查.语义分析将审查类型并报告错误:不能在表达式中使用一个数组变量,赋值语句的右端和左端的类型不匹配.
⑼ 编译过程分为哪几个阶段各阶段的遵循的原则、识别机构、使用的文法编译原理
编译原理中的遍概念
编译阶段也常常划分为两大步骤,分析步骤和综合步骤 分析步骤和综合步骤 分析步骤是指对源程序的分析 -线性分析(词法分析或扫描) -层次分析(语法分析) -语义分析 综合步骤是指后端的工作,为目标程序的生成而进行的综合
你分析过吗?若按照这种组合方式实现编译程序,可以设想,某一编译程序的前端加上相应不同的后 端则可以为不同的机器构成同一个源语言的编译程序。也可以设想,不同语言编译的前端生成同一种中间 语言,再使用一个共同的后端,则可为同一机器生成几个语言的编译程序。
一个编译过程可由一遍、两遍或多遍完成。所谓"遍",也称作"趟",是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。例如一遍可 以只完成词法分析工作;一遍完成词法分析和语法分析工作;甚至一遍完成整个编译工作。对于多遍的编 译程序,第一遍的输入是用户书写的源程序,最后一遍的输出是目标语言程序,其余是上一遍的输出为下 一遍的输入。
在实际的编译系统的设计中,编译的几个阶段的工作究竟应该怎样组合,即编译程序究竟分成几遍, 参考的因素主要是源语言和机器(目标机)的特征。比如源语言的结构直接影响编译的遍的划分;像 PL/1 或 ALGOL 68 那样的语言,允许名字的说明出现在名字的使用之后,那么在看到名字之前是不便为包含该名 字的表达式生成代码的,这种语言的编译程序至少分成两遍才容易生成代码。另外机器的情况,即编译程 序工作的环境也影响编译程序的遍数的划分。遍数多一点,整个编译程序的逻辑结构可能清晰些,但遍数 多即意味着增加读写中间文件的次数,势必消耗较多时间,一般会比一遍的编译要慢。