编译的六个阶段的作用
❶ 一个典型的编译程序通常由哪些部分组成各部分的主要功能是什么
通常由七个部分组成。分别是:词法分析、语法分析、语义分析和中间代码生成、优化、目标代码生成以及表格和表格管理、出错处理。
各自功能是:
1.词法分析:输入源程序,对构成源程序的字符串进行扫描和分解,识别出一个个单词(也称单词符号,或简称符号)。在词法分析阶段工作所依循的是语言的词法规则;描述词法规则的有效工具是正规式和有限自动机。
2.语法分析:在词法分析的基础上,根据语言的语法规则,把单词符号串组成各类语法单位。具体的说,语法分析是在单词流的基础上建立一个层次结构——建立语法树。
3.语义分析和中间代码生成:语义分析利用语法分析阶段确定的层次结构来识别表达式和语句中的操作信息及类型信息;中间代码生成阶段将产生的源程序的一个显式中间表示,这种中间表示可以看成是某种抽象程序,通常是与平台无关的,(可用三地址码和四元式表示)。
4.优化:试图改进中间代码,以产生执行速度较快的机器代码。
5.目标代码生成:生成可重定位的机器代码或汇编代码。
6.表格和表格管理:编译程序在工作过程中需要保持一系列的表格,以登记源程序的各类信息和编译各阶段的进展情况。
7.出错处理:编译程序对源程序中的错误进行处理,应最大限度地发现源程序中的各种错误,准确地指出错误的性质和发生错误的地点,并且将错误所造成的影响限制在尽可能小的范围内,使得源程序的其余部分能继续被编译下去,以便进一步发现其他可能的错误。通常编译过程中每个阶段都可能检测出错误,其中,绝大多数数错误可以在编译的前三阶段检测出来。且源程序中的错误通常分为语法错误和语义错误两大类。出错处理就是为了处理以上的错误情况。
❷ 典型的编译器可以划分成几个主要的逻辑阶段
这是我们今天的作业,
典型的编译器可以划分成七个主要的逻辑阶段,分别是词法分析器、语法分析器、语义分析器、中间代码生成器、独立于机器的代码优化器、代码生成器、依赖于机器的代码优化器。各阶段的主要功能:
(1)词法分析器:词法分析阅读构成源程序的字符流,按编程语言的词法规则把它们组成词法记号流。
(2)语法分析器:按编程语言的语法规则检查词法分析输出的记号流是否符合这些规则,并依据这些规则所体现出的该语言的各种语言构造的层次性,用各记号的第一元建成一种树形的中间表示,这个中间表示用抽象语法的方式描绘了该记号流的语法情况。
(3)语义分析器:使用语法树和符号表中的信息,依据语言定义来检查源程序的语义一致性,以保证程序各部分能有意义地结合在一起。它还收集类型信息,把它们保存在符号表或语法树中。
(4)中间代码生成器:为源程序产生更低级的显示中间表示,可以认为这种中间表示是一种抽象机的程序。
(5)独立于机器的代码优化器:试图改进中间代码,以便产生较好的目标代码。通常,较好是指执行较快,但也可能是其他目标,如目标代码较短或目标代码执行时能耗较低。
(6)代码生成器:取源程序的一种中间表示作为输入并把它映射到一种目标语言。如果目标语言是机器代码,则需要为源程序所用的变量选择寄存器或内存单元,然后把中间指令序列翻译为完成同样任务的机器指令序列。
(7)依赖于机器的代码优化器:试图改进目标机器代码,以便产生较好的目标机器代码。
❸ 编译程序的工作过程一般可以划分为哪5个基本阶段,还自始至终伴随进行哪两项工作
1、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;中间代码生成;代码优化;目标代码生成。
2、编译程序的工作过程一般自始至终伴随进行信息表管理和出错处理两项工作。
主要是进行词法分析和语法分析,又称为源程序分析,分析过程中发现有语法错误,给出提示信息。
(3)编译的六个阶段的作用扩展阅读:
解释程序是一种语言处理程序,在词法、语法和语义分析方面与编译程序的工作原理基本相同,但在运行用户程序时,它直接执行源程序或源程序的内部形式(中间代码)。因此,解释程序并不产生目标程序,这是它和编译程序的主要区别。解释程序的工作过程如下:
1、由总控程序完成初始化工作。
2、依次从源程序中取出一条语句进行语法检查,如有错,输出错误信息;如果通过了语法检查,则根据语句翻泽成相应的指令并执行它。
3、检查源程序是否已经全部解释执行完毕,如果未完成则继续解释并执行下一条语句,直到全部语句都处理完毕。
❹ 编译器的工作分为哪几个阶段
编译器就是一个普通程序,没什么大不了的
什么是编译器?
编译器是一个将高级语言翻译为低级语言的程序。
首先我们一定要意识到编译器就是一个普通程序,没什么大不了的。
在没有弄明白编译器如何工作之前你可以简单的把编译器当做一个黑盒子,其作用就是输入一个文本文件输出一个二进制文件。
基本上编译器经过了以下几个阶段,等等,这句话教科书上也有,但是我相信很多同学其实并没有真正理解这几个步骤到底在说些什么,为了让你彻底理解这几个步骤,我们用一个简单的例子来讲解。
假定我们有一段程序:
while (y < z) {
int x = a + b;
y += x;
}
那么编译器是怎样把这一段程序人类认识的程序转换为CPU认识的二进制机器指令呢?
提取出每一个单词:词法分析
首先编译器要把源代码中的每个“单词”提取出来,在编译技术中“单词”被称为token。其实不只是每个单词被称为一个token,除去单词之外的比如左括号、右括号、赋值操作符等都被称为token。
从源代码中提取出token的过程就被称为词法分析,Lexical Analysis。
经过一遍词法分析,编译器得到了以下token:
T_While while
T_LeftParen (
T_Identifier y
T_Less <
T_Identifier z
T_RightParen )
T_OpenBrace {
T_Int int
T_Identifier x
T_Assign =
T_Identifier a
T_Plus +
T_Identifier b
T_Semicolon ;
T_Identifier y
T_PlusAssign +=
T_Identifier x
T_Semicolon ;
T_CloseBrace }
就这样一个磁盘中保存的字符串源代码文件就转换为了一个个的token。
这些token想表达什么意思:语法分析
有了这些token之后编译器就可以根据语言定义的语法恢复其原本的结构,怎么恢复呢?
原来,编译器在扫描出各个token后根据规则将其用树的形式表示出来,这颗树就被称为语法树。
语法树是不是合理的:语义分析
有了语法树后我们还要检查这棵树是不是合法的,比如我们不能把一个整数和一个字符串相加、比较符左右两边的数据类型要相同,等等。
这一步通过后就证明了程序合法,不会有编译错误。
❺ 编译器的组成及各部分的功能及作用
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。 5. 中间代码优化 优化是编译器的一个重要组成部分,由于编译器将源程序翻译成中间代码的工作是机械的、按固定模式进行的,因此,生成的中间代码往往在时间和空间上有很大浪费。当需要生成高效目标代码时,就必须进行优化。 6. 目标代码生成 目标代码生成是编译器的最后一个阶段。在生成目标代码时要考虑以下几个问题:计算机的系统结构、指令系统、寄存器的分配以及内存的组织等。编译器生成的目标程序代码可以有多种形式:汇编语言、可重定位二进制代码、内存形式。 7 符号表管理 符号表的作用是记录源程序中符号的必要信息,并加以合理组织,从而在编译器的各个阶段能对它们进行快速、准确的查找和操作。符号表中的某些内容甚至要保留到程序的运行阶段。 8 出错处理用户编写的源程序中往往会有一些错误,可分为静态错误和动态错误两类。所谓动态错误,是指源程序中的逻辑错误,它们发生在程序运行的时候,也被称作动态语义错误,如变量取值为零时作为除数,数组元素引用时下标出界等。静态错误又可分为语法错误和静态语义错误。语法错误是指有关语言结构上的错误,如单词拼写错、表达式中缺少操作数、begin和end不匹配等。静态语义错误是指分析源程序时可以发现的语言意义上的错误,如加法的两个操作数中一个是整型变量名,而另一个是数组名等。
❻ 编译程序的各阶段都涉及到什么
预处理,词法分析,文法分析,生成中间代码,生成目标代码。
1、预处理:导入源程序并保存(C文件)。
2、编译:将源程序转换为目标文件(Obj文件)。
3、链接:将目标文件生成为可执行文件(EXE文件)。
(6)编译的六个阶段的作用扩展阅读:
将C语言代码分为程序的几个阶段:
首先,源代码文件测试。以及相关的头文件,比如stdio。H、由预处理器CPP预处理为.I文件。预编译的。
编译过程是对预处理文件进行词法分析、语法分析、语义分析和优化,生成相应的汇编代码文件。这个过程往往是整个程序的核心部分。
❼ 请简述编译分为哪几个过程,它们的任务分别是什么
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
❽ 编译过程包括哪几个主要阶段及每个阶段的功能。
【答案】:编译过程包括词法分析、语法分析、语义分析和中间代码生成、优化、目标代码生成5个阶段。
词法分析的功能是弊则对输入的高级语言源程序进行词法分析,识别其中的单词符号,确定它们的种类,交给语法分析器,即把字符串形式的源程序分解为单词符号串形式。
语法分析的功能是在词法分析结果的基础上,运用语言的语法规则,对程指或序进行语法分析,识别构成程序的各类语法范畴及它们之间的层次关系,并把这种层次关系表达成语法树的形式。
词义分析和中间代码生成的功能是在语法分析的基础上,对程序进行语义分析,“理解”其含义,产生出表达程序语义的内部表达形式(中间代码)。表达语义的中间代码与机器租逗棚代码相似,可以认为这一步进行了翻译工作,把源程序翻译成了与具体机器指令系统无关的抽象指令代码。
优化的功能是按照等价变换的原则,对语义分析器产生的中间代码序列进行等价变换,删除其中多余的操作,对耗时耗空间的代码进行优化,以期最后得到高效的可执行代码。
目标代码生成的功能是把优化后的中间代码变换成机器指令代码,得到可在目标机器上执行的机器语言程序。
❾ 编译原理全部的名词解释
书上有别那么懒!.
编译过程的六个阶段:词法分析,语法分析,语义分析,中间代码生成,代码优化,目标代码生成
解释程序:把某种语言的源程序转换成等价的另一种语言程序——目标语言程序,然后再执行目标程序.解释方式是接受某高级语言的一个语句输入,进行解释并控制计算机执行,马上得到这句的执行结果,然后再接受下一句.
编译程序:就是指这样一种程序,通过它能够将用高级语言编写的源程序转换成与之在逻辑上等价的低级语言形式的目标程序(机器语言程序或汇编语言程序).
解释程序和编译程序的根本区别:是否生成目标代码
句子的二义性(这里的二义性是指语法结构上的.):文法G[S]的一个句子如果能找到两种不同的最左推导(或最右推导),或者存在两棵不同的语法树,则称这个句子是二义性的.
文法的二义性:一个文法如果包含二义性的句子,则这个文法是二义文法,否则是无二义文法.
LL(1)的含义:(LL(1)文法是无二义的; LL(1)文法不含左递归)
第1个L:从左到右扫描输入串 第2个L:生成的是最左推导
1 :向右看1个输入符号便可决定选择哪个产生式
某些非LL(1)文法到LL(1)文法的等价变换: 1. 提取公因子 2. 消除左递归
文法符号的属性:单词的含义,即与文法符号相关的一些信息.如,类型、值、存储地址等.
一个属性文法(attribute grammar)是一个三元组A=(G, V, F)
G:上下文无关文法.
V:属性的有穷集.每个属性与文法的一个终结符或非终结符相连.属性与变量一样,可以进行计算和传递.
F:关于属性的断言或谓词(一组属性的计算规则)的有穷集.断言或语义规则与一个产生式相联,只引用该产生式左端或右端的终结符或非终结符相联的属性.
综合属性:若产生式左部的单非终结符A的属性值由右部各非终结符的属性值决定,则A的属性称为综合属
继承属性:若产生式右部符号B的属性值是根据左部非终结符的属性值或者右部其它符号的属性值决定的,则B的属性为继承属性.
(1)非终结符既可有综合属性也可有继承属性,但文法开始符号没有继承属性.
(2) 终结符只有综合属性,没有继承属性,它们由词法程序提供.
在计算时: 综合属性沿属性语法树向上传递;继承属性沿属性语法树向下传递.
语法制导翻译:是指在语法分析过程中,完成附加在所使用的产生式上的语义规则描述的动作.
语法制导翻译实现:对单词符号串进行语法分析,构造语法分析树,然后根据需要构造属性依赖图,遍历语法树并在语法树的各结点处按语义规则进行计算.
中间代码(中间语言)
1、是复杂性介于源程序语言和机器语言的一种表示形式.
2、一般,快速编译程序直接生成目标代码.
3、为了使编译程序结构在逻辑上更为简单明确,常采用中间代码,这样可以将与机器相关的某些实现细节置于代码生成阶段仔细处理,并且可以在中间代码一级进行优化工作,使得代码优化比较容易实现.
何谓中间代码:源程序的一种内部表示,不依赖目标机的结构,易于代码的机械生成.
为何要转换成中间代码:(1)逻辑结构清楚;利于不同目标机上实现同一种语言.
(2)便于移植,便于修改,便于进行与机器无关的优化.
中间代码的几种形式:逆波兰记号 ,三元式和树形表示 ,四元式
符号表的一般形式:一张符号表的的组成包括两项,即名字栏和信息栏.
信息栏包含许多子栏和标志位,用来记录相应名字和种种不同属性,名字栏也称主栏.主栏的内容称为关键字(key word).
符号表的功能:(1)收集符号属性 (2) 上下文语义的合法性检查的依据: 检查标识符属性在上下文中的一致性和合法性.(3)作为目标代码生成阶段地址分配的依据
符号的主要属性及作用:
1. 符号名 2. 符号的类型 (整型、实型、字符串型等))3. 符号的存储类别(公共、私有)
4. 符号的作用域及可视性 (全局、局部) 5. 符号变量的存储分配信息 (静态存储区、动态存储区)
存储分配方案策略:静态存储分配;动态存储分配:栈式、 堆式.
静态存储分配
1、基本策略
在编译时就安排好目标程序运行时的全部数据空间,并能确定每个数据项的单元地址.
2、适用的分配对象:子程序的目标代码段;全局数据目标(全局变量)
3、静态存储分配的要求:不允许递归调用,不含有可变数组.
FORTRAN程序是段结构,不允许递归,数据名大小、性质固定. 是典型的静态分配
动态存储分配
1、如果一个程序设计语言允许递归过程、可变数组或允许用户自由申请和释放空间,那么,就需要采用动态存储管理技术.
2、两种动态存储分配方式:栈式,堆式
栈式动态存储分配
分配策略:将整个程序的数据空间设计为一个栈.
【例】在具有递归结构的语言程序中,每当调用一个过程时,它所需的数据空间就分配在栈顶,每当过程工作结束时就释放这部分空间.
过程所需的数据空间包括两部分
一部分是生存期在本过程这次活动中的数据对象.如局部变量、参数单元、临时变量等;
另一部分则是用以管理过程活动的记录信息(连接数据).
活动记录(AR)
一个过程的一次执行所需要的信息使用一个连续的存储区来管理,这个区 (块)叫做一个活动记录.
构成
1、临时工作单元;2、局部变量;3、机器状态信息;4、存取链;
5、控制链;6、实参;7、返回地址
什么是代码优化
所谓优化,就是对代码进行等价变换,使得变换后的代码运行结果与变换前代码运行结果相同,而运行速度加快或占用存储空间减少.
优化原则:等价原则:经过优化后不应改变程序运行的结果.
有效原则:使优化后所产生的目标代码运行时间较短,占用的存储空间较小.
合算原则:以尽可能低的代价取得较好的优化效果.
常见的优化技术
(1) 删除多余运算(删除公共子表达式) (2) 代码外提 +删除归纳变量+ (3)强度削弱; (4)变换循环控制条件 (5)合并已知量与复写传播 (6)删除无用赋值
基本块定义
程序中只有一个入口和一个出口的一段顺序执行的语句序列,称为程序的一个基本块.
给我分数啊.
❿ 描述一般的编译程序可分为哪些阶段,每个阶段的目的是什么
其目的是保证标识符和常数的正确使用,把必要的信息...综合部分 综合阶段必须根据符号表和中间语言程序产生...目标程序质量,也可以把一个逻辑步骤的工作分为几遍.