编译原理字小

① 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

(1)编译原理字小扩展阅读：

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。

② 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。
这可能有你想要的答案
./question/7218281?fr=qrl3

问题九：编译原理中"(E)"表示什么 字符( 表达式 字符)

③ 汉语程序设计语言的编译原理

汉编系统是一个交互式的程序设计环境，最初是为程序员在小型和微型计算机上开发应用程序而设计的。主要应用于科学计算和工业控制，比如仪器、机器人、过程控制、图形和图像处理、人工智能和商业应用。汉编语言的主要优点是软件开发快速、交互式、计算机硬件的高效使用等。
汉编语言与传统语言最大的不同是它的可扩展性。汉编语言的编程过程就是定义新的词，词实际上就是语言的新命令。词可以用一系列以前定义的词来定义，这个过程与教育孩子的过程相似：我们总是用孩子们以前理解的概念来教给孩子们新的概念，而这些词被称为“高级定义”。同样，新的词也可以用汇编代码定义。
可扩展性的结果是我们在开发一个应用的同时，也间接地开发了一个特殊的、针对这一类应用的“面向应用的模块，它可以用于或者经过修改之后被用于相似的应用。
汉编语言的可扩展性并不仅仅是为语言自身增加新的命令，所以不要把定义词与传统高级语言定义函数、过程等同。汉编系统还能对定义词(建词)进行扩展，创建一个可以定义其它词的词，这种词被称为“定义词”。在创建这样一个定义词的时候，程序员能够指定它所创建的词在编译时间、运行时间或者这两种状态下的特殊行为。这个能力允许我们定义特殊的数据类型，并对其行为和结构实施完全的控制。又由于这种词的运行时行为可以用高级语言或者汇编语言来定义，所以由定义词创建的词将具有与其它汉编词一样的性能。系统也允许我们增加一个新的“编译指示符”以实现特殊类型的循环或者其它的控制结构。比如，汉语言定义一个程序变量的词：给，其代码大概如下：
编给(32位数-<变量名>-)编译时
(---32位数)运行时
建词可用地址4字节空出写
动作读
。
定义变量时
5给变量一
则5被自动写入变量一的实体域中
运行“变量一”时
变量一
则变量一实体域中的数字5被自动读取，放到数摞上 汉编词可以使用以前定义的词或者汇编代码来定义，它们与其它语言的子程序相似，也与其它语言的命令等效。汉编系统允许我们在键盘上打入一条指令的词名，这个词将被立即执行。然而，如果我们把功能的词名放到定义中，将编译成对于这个词的引用。
高级词是由其它词的集合来定义的，我们可以把这个过程想象成是其它语言的宏。新的词被加入到它们可以使用的存储器中，其定义被加入到词典中。在一个汉编词的命名规则中，只有很少的几个字符不能作为词名使用。
当遇到一个词的时候，汉编系统就通过词典搜索希望找到这个词的定义，如果找到这个词定义的功能，或者被立即执行，或者作为引用而被编译到新的定义中。然而，如果在词典中没有找到这个词，系统就试着把它转换成一个数。如果转换成功，就把它放在数摞上。如果不能转换成数字，就显示这个未定义的词名并打印出一个错误的信息来报告这个词是系统所不知道的。
汉编词的执行流程大概可以用一个词来模拟如下：

编查词测试
{词名串--}
255个字节空给词名串
词名串255填0
词名串字串传送
词名串(查词)
0=
就
计字节
串>数
就
♀
否则
字串未定义词名串字串+传送
词名串计字节
回车印字串
全复位
然后
否则
执行
然后
。★
字串看数摞查词测试数摞已空!★
字串123456查词测试★.
看数摞[1]123456★.
显123456★
字串看方法查词测试
看方法未定义
汉编系统编译流程如右图(流程图来源：汉编新浪博客)所示。
汉编语言坚持“结构化程序设计”原理：
·词必须在引用之前被定义；
·逻辑流限制只有顺序、条件和循环，有专门的词用于实现常用的程序控制结构；
·程序员使用许多小的、独立的模块（词）来实现最大的可测试性和可靠性；
这种方法有两个明显的优点
·新的词总是用以前定义和测试过的词来构造，所以调试更容易。模块可以单独执行以测试它的功能；
·固有的模块性使汉编语言成为一个“设计性语言”，允许自顶向下的设计同时保持自底向上的测试。一个词可以在不同的程序中使用，但是它的功能只需要定义一次；
这些都保证了汉编软件能够快速和有效地被开发，同时，如果管理得当，也可以作为自身文档的基础。
汉编语言的5个主要元素决定了它的特点：
·一个词典；
·两个数摞，一个是参数摞，另一个是用于嵌套的返回摞；
·键盘（输入流）解释器；
·一个编译器；
·虚拟存储； 词典是汉编定义词的数据和代码存储空间，也为编译建立了词的索引。词典中的词包括汉编程序代码词、常数定义词、变量定义词、不定量定义词，面向对象部分还有模板、对象、对象事件、消息。
汉编代码存储在词典中。词典占据了系统存储器的很大部分，它由一个串线链接的可变长度的项目组成，每个项目定义了一个词。每个定义的内容根据词的类型（数据项、常数、操作序列等）而有所不同，词典是可扩展的。
词是由“定义词”加入词典的，最常用的定义词是“编。”当“编”执行的时候，马上就把后面的词名扫描，建立一个词典项，然后进入“编译”模式。有许多不同的编译方法，最常用的是“串线编码”，这种方法把定义编译成一系列以前定义词的地址引用。词的定义由“。”（句号）结束。下面就是一个词的定义：
编平方(--)♂*显。

当一个词名项被编译到词典中的时候（称为定义的首部），它包含一个指向词典中前一个首部的指针。新词的词名加入词典（这里就是平方），接着一个指向词名为“（编）”子程序调用的指针编译到词典中作为定义的第一部分，这个指针指向一段在解释定义体时需要执行的代码。当然，这里所说的不是唯一的编译技术，但它的应用最为普遍，这种技术称为间接串线编码，因为定义中的第一个项目是一段代码的引用，这段代码知道如何解释定义的其它部分。
定义的其它部分称为这个定义的体。在编译模式下，系统将依次寻找每个词的首部。每个首部地址依次放到定义体中，这样就产生了一个地址列表。最后在到达“。”时，词名为“。”的子程序地址被编译进词典。“。”子程序用来将控制返回到调用词，就像一个子程序返回一样。

④ 四种文法的类型(编译原理)

乔姆斯基（Chomsky）按产生式的类型把文法分为四种类型：0、1、2、3型文法。

*在下文中的产生式中，箭头左边的大写字母为严格的非终结符，而其左边的小写字母不严格要求为非终结符，如[0型文法]中的第2条产生式。

【0型文法】

产生式形式：α→β

要求：箭头左边的α 至少 含有 一个非终结符 ， 其余 不加任何限制

    例如，G：C→AaB

                     aA→a

                     B→b|Bb

【1型文法】

产生式形式：α→β

要求： |α|≤|β| (产生式左端的长度<=右端的长度)，S→ε除外。

例如G： C→aAB

               aA→aBa

               B→b|Bb 

【2型文法】(上下文无关文法)

产生式形式：A→β，A∈VN(终结符) ，β∈V *(VN∪VT，即可为终结符也可为非终结符) 

说明：当以β替换A时，与A的上下文环境无关；

          大部分程序设计语言近似于2型文法。

【3型文法】(正规文法 / 右线性文法)

产生式形式：A→a，A→aB，

说明：a∈VT(终结符) ，  A，B∈VN(非终结符)，即产生式右端的第一个符号必须为 终结符

例如 G：A→aB

              B→b|bB

【其他说明】对于这四种类型的文法：

*包含关系：0 > 1 > 2 > 3 (以'>'代替包含符，'A>B'译为A包含B)

*严格程度：3 > 2 > 1 > 0

*判断文法所属类型的顺序：3 → 2 → 1 → 0

⑤ 编译原理，小问题提问！！

无符号常数的识别工作通常在编译的词法分析阶段完成
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&[font style="BACKGROUND-COLOR: #ffff00"]中间代码[/font]生成；代码优化；目标代码生成。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。
词法分析器的功能和输出形式
词法分析器的功能是输入源程序，输出单词符号。单词符号是一个程序语言的基本语法符号。程序语言的单词符号一般可分为下列五种。

（1）关键字

是由程序语言定义的具有固定意义的标志符。有时称这些标志符为保留字或基本字。例如，Pascal中的begin，end，if，while都是保留字。这些字通常不用作一般标志符。

（2）标识符

用来表示各种名字，如变量名、数组名、过程名等等。

（3）常数

常数的类型一般有整型、实型、布尔型、文字型等等。例如，100，3.14159，TRUE，‘Sample’。

（4）运算符

如+、-、*、/等等

（5）界符

如逗号、分号、括号、/*，*/等等。

⑥ 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.

⑦ 【编译原理】第二章：语言和文法

上述文法 表示，该文法由终结符集合 ，非终结符集合 ，产生式集合 ，以及开始符号 构成。
而产生式 表示，一个表达式（Expression） ，可以由一个标识符（Identifier） 、或者两个表达式由加号 或乘号 连接、或者另一个表达式用括号包裹（ ）构成。

约定 ：在不引起歧义的情况下，可以只写产生式。如以上文法可以简写为：

产生式

可以简写为：

如上例中，

可以简写为：

给定文法 ，如果有 ，那么可以将符号串 重写 为 ，记作 ，这个过程称为 推导 。
如上例中， 可以推导出 或 或 等等。

如果 ，
可以记作 ，则称为 经过n步推导出 ，记作 。

推导的反过程称为 归约 。

如果 ，则称 是 的一个 句型（sentential form ）。

由文法 的开始符号 推导出的所有句子构成的集合称为 文法G生成的语言 ，记作 。
即：

例
文法

表示什么呢？
代表小写字母；
代表数字；
表示若干个字母和数字构成的字符串；
说明 是一个字母、或者是字母开头的字符串。
那么这个文法表示的即是，以字母开头的、非空的字符串，即标识符的构成方式。

并、连接、幂、克林闭包、正闭包。
如上例表示为：

中必须包含一个 非终结符 。

产生式一般形式：
即上式中只有当上下文满足 与 时，才能进行从 到 的推导。

上下文有关文法不包含空产生式（ ）。

产生式的一般形式：
即产生式左边都是非终结符。

右线性文法 ：
左线性文法 ：
以上都成为正则文法。
即产生式的右侧只能有一个终结符，且所有终结符只能在同一侧。

例：（右线性文法）

以上文法满足右线性文法。
以上文法生成一个以字母开头的字母数字串（标识符）。
以上文法等价于 上下文无关文法 ：

正则文法能描述程序设计语言中的多数单词。

正则文法能描述程序设计语言中的多数单词，但不能表示句子构造，所以用到最多的是CFG。

根节点 表示文法开始符号S；
内部节点 表示对产生式 的应用；该节点的标号是产生式左部，子节点从左到右表示了产生式的右部；
叶节点 （又称边缘）既可以是非终结符也可以是终结符。

给定一个句型，其分析树的每一棵子树的边缘称为该句型的一个 短语 。
如果子树高度为2，那么这棵子树的边缘称为该句型的一个 直接短语 。

直接短语一定是某产生式的右部，但反之不一定。

如果一个文法可以为某个句子生成 多棵分析树 ，则称这个文法是 二义性的 。

二义性原因：多个if只有一个else；
消岐规则：每个else只与最近的if匹配。

⑧ 编译原理-LL1文法详细讲解

我们知道2型文法( CFG )，它的每个产生式类型都是 α→β ,其中 α ∈ VN , β ∈ (VN∪VT)*。

例如, 一个表达式的文法:

最终推导出 id + (id + id) 的句子，那么它的推导过程就会构成一颗树，即 CFG 分析树：

从分析树可以看出，我们从文法开始符号起，不断地利用产生式的右部替换产生式左部的非终结符，最终推导出我们想要的句子。这种方式我们称为自顶向下分析法。

从文法开始符号起，不断用非终结符的候选式(即产生式)替换当前句型中的非终结符，最终得到相应的句子。
在每一步推导过程中，我们需要做两个选择:

因为一个句型中，可能存在多个非终结符，我们就不确定选择那一个非终结符进行替换。
对于这种情况，我们就需要做强制规定，每次都选择句型中第一个非终结符进行替换(或者每次都选择句型中最后一个非终结符进行替换)。

自顶向下的语法分析采用最左推导方式，即总是选择每个句型的最左非终结符进行替换。

最终的结果是要推导出一个特定句子(例如 id + (id + id) )。
我们将特定句子看成一个输入字符串，而每一个非终结符对应一个处理方法，这个处理方法用来匹配输入字符串的部分，算法如下:

方法解析:

这种方式称为递归下降分析( Recursive-Descent Parsing )：

当选择的候选式不正确，就需要回溯( backtracking )，重新选择候选式，进行下一次尝试匹配。因为要不断的回溯，导致分析效率比较低。

这种方式叫做预测分析( Predictive Parsing )：

要实现预测分析，我们必须保证从文法开始符号起，每一个推导过程中，当前句型最左非终结符 A 对于当前输入字符 a ,只能得到唯一的 A 候选式。

根据上面的解决方法，我们首先想到，如果非终结符 A 的候选式只有一个以终结符 a 开头候选式不就行了么。
进而我们可以得出，如果一个非终结符 A ，它的候选式都是以终结符开头，并且这些终结符都各不相同，那么本身就符合预测分析了。

这就是S_文法，满足下面两个条件:

例子:

这就是一个典型的S_文法，它的每一个非终结符遇到任一终结符得到候选式是确定的。如 S -> aA | bAB , 只有遇到终结符 a 和 b 的时候，才能返回 S 的候选式，遇到其他终结符时，直接报错，匹配不成功。

虽然S_文法可以实现预测分析，但是从它的定义上看，S_文法不支持空产生式(ε产生式)，极大地限制了它的应用。

什么是空产生式(ε产生式)？

例子

这里 A 有了空产生式，那么 S 的产生式组 S -> aA | bAB ，就可以是 a | bB ,这样 a , bb , bc 就变成这个文法 G 的新句子了。

根据预测分析的定义，非终结符对于任一终结符得到的产生式是确定的，要么能获取唯一的产生式，要么不匹配直接报错。

那么空产生式何时被选择呢？

由此可以引入非终结符 A 的后继符号集的概念:
定义: 由文法 G 推导出来的所有句型，可以出现在非终结符 A 后边的终结符 a 的集合，就是这个非终结符 A 的后继符号集，记为 FOLLOW(A) 。

因此对于 A -> ε 空产生式，只要遇到非终结符 A 的后继符号集中的字符，可以选择这个空产生式。
那么对于 A -> a 这样的产生式，只要遇到终结符 a 就可以选择了。

由此我们引入的产生式可选集概念:
定义: 在进行推导时，选用非终结符 A 一个产生式 A→β 对应的输入符号的集合，记为 SELECT(A→β)

因为预测分析要求非终结符 A 对于输入字符 a ,只能得到唯一的 A 候选式。
那么对于一个文法 G 的所有产生式组，要求有相同左部的产生式，它们的可选集不相交。

在 S_文法基础上，我们允许有空产生式，但是要做限制:

将上面例子中的文法改造:

但是q_文法的产生式不能是非终结符打头，这就限制了其应用，因此引入LL(1)文法。

LL(1)文法允许产生式的右部首字符是非终结符，那么怎么得到这个产生式可选集。
我们知道对于产生式:

定义: 给定一个文法符号串 α ， α 的 串首终结符集 FIRST(α) 被定义为可以从 α 推导出的所有串首终结符构成的集合。

定义已经了解清楚了，那么该如何求呢？
例如一个文法符号串 BCDe , 其中 B C D 都是非终结符， e 是终结符。

因此对于一个文法符号串 X1X2 … Xn ，求解 串首终结符集 FIRST(X1X2 … Xn) 算法:

但是这里有一个关键点，如何求非终结符的串首终结符集？

因此对于一个非终结符 A , 求解 串首终结符集 FIRST(A) 算法:

这里大家可能有个疑惑，怎么能将 FIRST(Bβ) 添加到 FIRST(A) 中，如果问文法符号串 Bβ 中包含非终结符 A ，就产生了循环调用的情况，该怎么办?

对于 串首终结符集 ，我想大家疑惑的点就是，串首终结符集到底是针对 文法符号串 的，还是针对 非终结符 的，这个容易弄混。
其实我们应该知道， 非终结符 本身就属于一个特殊的 文法符号串 。
而求解 文法符号串 的串首终结符集，其实就是要知道文法符号串中每个字符的串首终结符集:

上面章节我们知道了，对于非终结符 A 的 后继符号集 :
就是由文法 G 推导出来的所有句型，可以出现在非终结符 A 后边的终结符的集合，记为 FOLLOW(A) 。

仔细想一下，什么样的终结符可以出现在非终结符 A 后面，应该是在产生式中就位于 A 后面的终结符。例如 S -> Aa ，那么终结符 a 肯定属于 FOLLOW(A) 。

因此求非终结符 A 的 后继符号集 算法：

如果非终结符 A 是产生式结尾，那么说明这个产生式左部非终结符后面能出现的终结符，也都可以出现在非终结符 A 后面。

我们可以求出 LL(1) 文法中每个产生式可选集:

根据产生式可选集，我们可以构建一个预测分析表，表中的每一行都是一个非终结符，表中的每一列都是一个终结符，包括结束符号 $ ，而表中的值就是产生式。
这样进行语法推导的时候，非终结符遇到当前输入字符，就可以从预测分析表中获取对应的产生式了。

有了预测分析表，我们就可以进行预测分析了，具体流程:

可以这么理解：

我们知道要实现预测分析，要求相同左部的产生式，它们的可选集是不相交。
但是有的文法结构不符合这个要求，要进行改造。

如果相同左部的多个产生式有共同前缀，那么它们的可选集必然相交。
例如:

那么如何进行改造呢？
其实很简单，进行如下转换:

如此文法的相同左部的产生式，它们的可选集是不相交，符合现预测分析。

这种改造方法称为 提取公因子算法 。

当我们自顶向下的语法分析时，就需要采用最左推导方式。
而这个时候，如果产生式左部和产生式右部首字符一样(即A→Aα)，那么推导就可能陷入无限循环。
例如:

因此对于:

文法中不能包含这两种形式，不然最左推导就没办法进行。

例如:

它能够推导出如下:

你会惊奇的发现，它能推导出 b 和 (a)* (即由 0 个 a 或者无数个 a 生成的文法符号串)。其实就可以改造成:

因此消除 直接左递归 算法的一般形式：

例如:

消除间接左递归的方法就是直接带入消除，即

消除间接左递归算法：

这个算法看起来描述很多，其实理解起来很简单：

思考 : 我们通过 Ai -> Ajβ 来判断是不是间接左递归，那如果有产生式 Ai -> BAjβ 且 B -> ε ,那么它是不是间接左递归呢？
间接地我们可以推出如果一个产生式 Ai -> αAjβ 且 FIRST(α) 包括空串ε，那么这个产生式是不是间接左递归。

⑨ 编译原理

C语言编译过程详解
C语言的编译链接过程是要把我们编写的一个C程序(源代码)转换成可以在硬件上运行的程序(可执行代码)，需要进行编译和链接。编译就是把文本形式源代码翻译为机器语言形式的目标文件的过程。链接是把目标文件、操作系统的启动代码和用到的库文件进行组织形成最终生成可执行代码的过程。过程图解如下：

从图上可以看到，整个代码的编译过程分为编译和链接两个过程，编译对应图中的大括号括起的部分，其余则为链接过程。
一、编译过程
编译过程又可以分成两个阶段：编译和汇编。
1、编译
编译是读取源程序(字符流)，对之进行词法和语法的分析，将高级语言指令转换为功能等效的汇编代码，源文件的编译过程包含两个主要阶段：
第一个阶段是预处理阶段，在正式的编译阶段之前进行。预处理阶段将根据已放置在文件中的预处理指令来修改源文件的内容。如#include指令就是一个预处理指令，它把头文件的内容添加到.cpp文件中。这个在编译之前修改源文件的方式提供了很大的灵活性，以适应不同的计算机和操作系统环境的限制。一个环境需要的代码跟另一个环境所需的代码可能有所不同，因为可用的硬件或操作系统是不同的。在许多情况下，可以把用于不同环境的代码放在同一个文件中，再在预处理阶段修改代码，使之适应当前的环境。
主要是以下几方面的处理：
(1)宏定义指令，如 #define a b。
对于这种伪指令，预编译所要做的是将程序中的所有a用b替换，但作为字符串常量的 a则不被替换。还有 #undef，则将取消对某个宏的定义，使以后该串的出现不再被替换。
(2)条件编译指令，如#ifdef，#ifndef，#else，#elif，#endif等。
这些伪指令的引入使得程序员可以通过定义不同的宏来决定编译程序对哪些代码进行处理。预编译程序将根据有关的文件，将那些不必要的代码过滤掉
(3) 头文件包含指令，如#include "FileName"或者#include <FileName>等。
在头文件中一般用伪指令#define定义了大量的宏(最常见的是字符常量)，同时包含有各种外部符号的声明。采用头文件的目的主要是为了使某些定义可以供多个不同的C源程序使用。因为在需要用到这些定义的C源程序中，只需加上一条#include语句即可，而不必再在此文件中将这些定义重复一遍。预编译程序将把头文件中的定义统统都加入到它所产生的输出文件中，以供编译程序对之进行处理。包含到C源程序中的头文件可以是系统提供的，这些头文件一般被放在/usr/include目录下。在程序中#include它们要使用尖括号(<>)。另外开发人员也可以定义自己的头文件，这些文件一般与C源程序放在同一目录下，此时在#include中要用双引号("")。
(4)特殊符号，预编译程序可以识别一些特殊的符号。
例如在源程序中出现的LINE标识将被解释为当前行号(十进制数)，FILE则被解释为当前被编译的C源程序的名称。预编译程序对于在源程序中出现的这些串将用合适的值进行替换。
预编译程序所完成的基本上是对源程序的“替代”工作。经过此种替代，生成一个没有宏定义、没有条件编译指令、没有特殊符号的输出文件。这个文件的含义同没有经过预处理的源文件是相同的，但内容有所不同。下一步，此输出文件将作为编译程序的输出而被翻译成为机器指令。
第二个阶段编译、优化阶段。经过预编译得到的输出文件中，只有常量；如数字、字符串、变量的定义，以及C语言的关键字，如main,if,else,for,while,{,}, +,-,*,\等等。
编译程序所要作得工作就是通过词法分析和语法分析，在确认所有的指令都符合语法规则之后，将其翻译成等价的中间代码表示或汇编代码。
优化处理是编译系统中一项比较艰深的技术。它涉及到的问题不仅同编译技术本身有关，而且同机器的硬件环境也有很大的关系。优化一部分是对中间代码的优化。这种优化不依赖于具体的计算机。另一种优化则主要针对目标代码的生成而进行的。
对于前一种优化，主要的工作是删除公共表达式、循环优化(代码外提、强度削弱、变换循环控制条件、已知量的合并等)、复写传播，以及无用赋值的删除，等等。
后一种类型的优化同机器的硬件结构密切相关，最主要的是考虑是如何充分利用机器的各个硬件寄存器存放的有关变量的值，以减少对于内存的访问次数。另外，如何根据机器硬件执行指令的特点(如流水线、RISC、CISC、VLIW等)而对指令进行一些调整使目标代码比较短，执行的效率比较高，也是一个重要的研究课题。
2、汇编
汇编实际上指把汇编语言代码翻译成目标机器指令的过程。对于被翻译系统处理的每一个C语言源程序，都将最终经过这一处理而得到相应的目标文件。目标文件中所存放的也就是与源程序等效的目标的机器语言代码。目标文件由段组成。通常一个目标文件中至少有两个段：
代码段：该段中所包含的主要是程序的指令。该段一般是可读和可执行的，但一般却不可写。
数据段：主要存放程序中要用到的各种全局变量或静态的数据。一般数据段都是可读，可写，可执行的。
UNIX环境下主要有三种类型的目标文件：
(1)可重定位文件
其中包含有适合于其它目标文件链接来创建一个可执行的或者共享的目标文件的代码和数据。
(2)共享的目标文件
这种文件存放了适合于在两种上下文里链接的代码和数据。
第一种是链接程序可把它与其它可重定位文件及共享的目标文件一起处理来创建另一个 目标文件；
第二种是动态链接程序将它与另一个可执行文件及其它的共享目标文件结合到一起，创建一个进程映象。
(3)可执行文件
它包含了一个可以被操作系统创建一个进程来执行之的文件。汇编程序生成的实际上是第一种类型的目标文件。对于后两种还需要其他的一些处理方能得到，这个就是链接程序的工作了。
二、链接过程
由汇编程序生成的目标文件并不能立即就被执行，其中可能还有许多没有解决的问题。
例如，某个源文件中的函数可能引用了另一个源文件中定义的某个符号(如变量或者函数调用等)；在程序中可能调用了某个库文件中的函数，等等。所有的这些问题，都需要经链接程序的处理方能得以解决。
链接程序的主要工作就是将有关的目标文件彼此相连接，也即将在一个文件中引用的符号同该符号在另外一个文件中的定义连接起来，使得所有的这些目标文件成为一个能够被操作系统装入执行的统一整体。
根据开发人员指定的同库函数的链接方式的不同，链接处理可分为两种：
(1)静态链接
在这种链接方式下，函数的代码将从其所在地静态链接库中被拷贝到最终的可执行程序中。这样该程序在被执行时这些代码将被装入到该进程的虚拟地址空间中。静态链接库实际上是一个目标文件的集合，其中的每个文件含有库中的一个或者一组相关函数的代码。
(2) 动态链接
在此种方式下，函数的代码被放到称作是动态链接库或共享对象的某个目标文件中。链接程序此时所作的只是在最终的可执行程序中记录下共享对象的名字以及其它少量的登记信息。在此可执行文件被执行时，动态链接库的全部内容将被映射到运行时相应进程的虚地址空间。动态链接程序将根据可执行程序中记录的信息找到相应的函数代码。
对于可执行文件中的函数调用，可分别采用动态链接或静态链接的方法。使用动态链接能够使最终的可执行文件比较短小，并且当共享对象被多个进程使用时能节约一些内存，因为在内存中只需要保存一份此共享对象的代码。但并不是使用动态链接就一定比使用静态链接要优越。在某些情况下动态链接可能带来一些性能上损害。
我们在linux使用的gcc编译器便是把以上的几个过程进行捆绑，使用户只使用一次命令就把编译工作完成，这的确方便了编译工作，但对于初学者了解编译过程就很不利了，下图便是gcc代理的编译过程：

从上图可以看到：
预编译
将.c 文件转化成 .i文件
使用的gcc命令是：gcc –E
对应于预处理命令cpp
编译
将.c/.h文件转换成.s文件
使用的gcc命令是：gcc –S
对应于编译命令 cc –S
汇编
将.s 文件转化成 .o文件
使用的gcc 命令是：gcc –c
对应于汇编命令是 as
链接
将.o文件转化成可执行程序
使用的gcc 命令是： gcc
对应于链接命令是 ld
总结起来编译过程就上面的四个过程：预编译、编译、汇编、链接。了解这四个过程中所做的工作，对我们理解头文件、库等的工作过程是有帮助的，而且清楚的了解编译链接过程还对我们在编程时定位错误，以及编程时尽量调动编译器的检测错误会有很大的帮助的。