编译的三个子过程

‘壹’ 编译过程可分为几个阶段

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。

编译程序一般分为词法分析、语法分析、语义分析与中间代码产生、代码优化、目标代码生成程序5个阶段：

下面是对编译过程的五个阶段的详解

对于编译程序的工作，从输入源程序开始到输出目标程序为止的整个过程，是非常复杂的。但就其过程而言，它与人们进行自然语言直接的翻译有许多相近之处。当我们把一种文字翻译为另一种文字，例如把一段英文翻译为中文时，通常需要经以下列几个步骤：

（1）先要识别出句子中的一个个单词；

（2）分析句子的语法结构；

（3）根据句子的含义进行初步翻译；

（4）对译文进行修饰；

（5）写出最后的译文。

类似地，我们可以把编译程序的工作过程划分为五个阶段：词法分析、语法分析、语义分析与中间代码产生、优化和目标代码生成。

第一阶段：词法分析

词法分析的任务是：输入源程序，对构成源程序的字符串进行扫描和分解，识别出一个个的单词（亦称单词符号或简称符号），如基本字（begin、end、if、for、while），标识符、常数、运算符和界符（标点符号、左右括号）。

单词符号是语言的基本组成成分，是人们理解和编写程序的基本要素。识别和理解这些要素无疑也是翻译的基础。如同将英文翻译成中文的情形一样，如果你对英语单词不理解，那就谈不上进行正确的翻译。在词法分析阶段的工作中所依循的是语言的词法规则（或称构词规则）。描述词法规则的有效工具是正规式和有效自动机。

第二阶段：语法分析

语法分析的任务是：在词法分析的基础上，根据语言的语法规则，把单词符号串分解成各类语法单位（语法范畴），如“短语”、“句子”、“程序段”和“程序”等。通过语法分析，确定整个输入串是否构成语法上正确的“程序”。语法分析所依循的是语言的语法规则。语法规则通常用上下文无关文法描述。词法分析是一种线性分析，而语法分析是一种层次结构分析。例如：Z= X + 0168*Y;代表一个“赋值语句”，而其中的代表X + 0168*Y一个“算术表达式”。因而，语法分析的任务就是识别X + 0.618 * Y为算术表达式，同时，十倍上述整个符号串属于赋值语句这个范畴。

第三阶段:语义分析与中间代码产生

这一阶段的任务是：对语法分析所识别出的各类语法范畴，分析其含义，并进行初步翻译（产生中间代码）。这一阶段通常包含两个方面的工作。首先，对每种语法范畴进行语义i安插，例如，变量是否定义、类型是否正确等等。如果语义正确，则进行另一方面工作，即进行中间代码的解释。

这一阶段所依循的是语言的语义规则。通常使用属性文法描述语义规则。“翻译”仅仅在这里才开始涉及到。所谓“中间代码”是一种含义明确、便于处理的记号系统，它通常独立于具体的硬件。这种记号系统或者与现代计算机的指令形式有某种程度的接近，或者能够比较容易地把它变换成现代计算机的机器指令。

例如，许多编译程序采用了一种与“三地址指令”非常近似的“四元式”作为中间代码。它的意义是：对“左右操作数”进行某种运（由“算符”指明），把运算所得的值作为“结果”保留下来。在采用四元式作为中间代码的情形下，中间代码产生的任务就是按语言的语法规则把各类范畴翻译成四元式序列。

一般而言，中间代码是一种独立于具体硬件的记号系统。常用的中间大妈，除了四元式之外，还有三元式、间接三元式、逆波兰记号和树形表示等等。

第四阶段：代码优化

优化的任务在于对前段产生的中间代码进行加工变换，以期在最后阶段能产生出更为高效（省时间和空间）的目标代码。优化的主要方面有：公关子表达式的提取、循环优化、删除无用代码等等。有时，为了便于“并行运算”，还可以对代码进行并行化处理。优化所依循的原则是程序的等价变换规则。

第五阶段：目标代码生成程序

这一阶段的任务是：把中间代码（或经优化处理之后）变换成特定机器上的低级语言代码。这阶段实现了最后的翻译，它的工作有赖于硬件系统结构和机器指令含义。这阶段工作非常复杂，设计到硬件系统功能部件的运用，机器指令的选择，各种数据类型变量的存储空间分配，以及寄存器和后援寄存器的调度，等等。

目标代码的形式可以是绝对指令代码或可重定位的指令代码或汇编指令代码。如目标代码是绝对指令代码，则这种目标代码可立即执行。如果目标代码是汇编指令代码，则需汇编器汇编之后才行运行。必须指出，现在多数实用编译程序所产生的目标代码都是一种可重定位的指令代码。这种目标代码在运行前必须借助于一个连接装配程序把各个目标模块（包括系统提供的库函数）连接在一起，确定程序变量（或常数）在主存中的位置，装入内存中指定的起始地址，使之成为一个可以运行的绝对指令代码程序。

‘贰’ 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.

‘叁’ 编译是什么

编译是指将源代码转换为可执行代码的过程。

编译的详细解释：

1. 编译的基本定义

在计算机科学中，编译是一个重要的过程，其主要作用是将人类编写的源代码转换为计算机可以直接执行的机器代码。这个过程通常由编译器完成。编译器将源代码进行语法分析、优化处理，最终生成目标代码。

2. 编译过程的细节

编译过程通常分为几个阶段。首先是词法分析，编译器检查源代码中的每个词并识别它们代表什么。接下来是语法分析，编译器检查这些词如何组合成有意义的句子或表达式。然后，进行语义分析，检查代码是否按照预期的意图进行工作。最后，生成目标代码，这些代码可以直接由计算机执行。在某些情况下，编译器还会进行代码优化，以提高生成的代码的性能。

3. 编译的重要性

编译在软件开发中起着至关重要的作用。它确保了源代码的兼容性和可移植性，使得在不同的计算机或操作系统上运行成为可能。此外，编译过程还能检测出源代码中的错误，提高软件的质量和稳定性。通过编译，开发者可以将他们的想法和创意转化为实际的软件产品，满足用户的需求。

总的来说，编译是将源代码转换为可执行代码的关键过程，涉及多个阶段和复杂的处理，确保了软件开发的顺利进行和最终产品的质量。

‘肆’ 什么是编译程序

编译程序指将某一种程序设计语言写的程序翻译成等价的另一种语言的程序的程序, 称之为编译程序

编译程序也称为编译器，是指把用高级程序设计语言书写的源程序，翻译成等价的机器语言格式目标程序的翻译程序。编译程序属于采用生成性实现途径实现的翻译程序。

它以高级程序设计语言书写的源程序作为输入，而以汇编语言或机器语言表示的目标程序作为输出。编译出的目标程序通常还要经历运行阶段，以便在运行程序的支持下运行，加工初始数据，算出所需的计算结果。

编译程序的实现算法较为复杂，这是因为它所翻译的语句与目标语言的指令不是一一对应关系,而是一多对应关系，同时也因为它要处理递归调用、动态存储分配、多种数据类型，以及语句间的紧密依赖关系。

由于高级程序设计语言书写的程序具有易读、易移植和表达能力强等特点，编译程序广泛地用于翻译规模较大、复杂性较高、且需要高效运行的高级语言书写的源程序。

(4)编译的三个子过程扩展阅读：

编译流程分为了四个步骤:

1.预处理，生成预编译文件（.文件）

2.编译，生成汇编代码（.s文件）

3.汇编，生成目标文件（.o文件）

4.链接，生成可执行文件