程序编译结构

❶ 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。

❷ 编译程序是什么意思编译是什么意思

编译程序（Compiler，compiling program）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。

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)。

(2)程序编译结构扩展阅读：

结构：

编译过程分为分析和综合两个部分，并进一步划分为词法分析、语法分析、语义分析、代码优化、存储分配和代码生成等六个相继的逻辑步骤。这六个步骤只表示编译程序各部分之间的逻辑联系，而不是时间关系。

编译过程既可以按照这六个逻辑步骤顺序地执行，也可以按照平行互锁方式去执行。在确定编译程序的具体结构时，常常分若干遍实现。对于源程序或中间语言程序，从头到尾扫视一次并实现所规定的工作称作一遍。每一遍可以完成一个或相连几个逻辑步骤的工作。

可以把词法分析作为第一遍；语法分析和语义分析作为第二遍；代码优化和存储分配作为第三遍；代码生成作为第四遍。反之，为了适应较小的存储空间或提高目标程序质量，也可以把一个逻辑步骤的工作分为几遍去执行。

❸ 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。

❹ 编译程序包括哪几个主要组成部分

一个典型的编译系统通常由多个组成部分构成，包括词法分析程序、语法分析程序、语义分析程序、中间代码生成程序、代码优化程序、目标代码生成程序、表格管理程序、出错处理程序。这些程序共同协作，确保源代码能够被正确地转换为目标代码。

词法分析程序负责从左到右地读入源程序，对字符流进行扫描和分解，识别出一个个单词。它的作用是将复杂的源代码分解为更简单的单元，为后续分析奠定基础。

语法分析程序则在词法分析的基础上，将单词序列分解成各类语法短语。这一过程确保了源代码符合编译语言的语法规则，进一步验证了源代码的结构正确性。

语义分析程序审查源程序有无语义错误，为代码生成阶段收集类型信息。它不仅检查源代码是否符合语法规则，还确保源代码在逻辑上是正确的，为后续的代码生成提供可靠的基础。

中间代码生成程序在语法分析和语义分析之后，将源程序转换为一种内部表示形式，这种形式称为中间语言或中间代码。这种中间代码有助于优化和转换成目标代码。

代码优化程序对中间代码进行变换或改造，使生成的目标代码更加高效，节省时间和空间。这一过程旨在提高目标代码的执行效率，确保程序能够高效地运行。

目标代码生成程序将中间代码变换成特定机器上的绝对指令代码或可重定位的指令代码或汇编指令代码。这一过程是编译过程的最后一步，确保源代码能够在目标机器上正确执行。

表格管理程序在编译程序工作过程中，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。这些表格帮助编译器追踪程序的编译过程，确保信息的准确性和完整性。

出错处理程序在编译过程中发现源程序有错误时，报告错误的性质和错误发生的地点。它还努力将错误造成的影响限制在尽可能小的范围，使得源程序的其余部分可以继续被编译下去。有些编译程序甚至能够自动校正错误，提高了编译的效率和可靠性。

❺ 编译程序有哪些主要构成成分它们各自的主要功能是什么

编译过程分为分析和综合两个部分，并进一步划分为词法分析、语法分析、语义分析、代码优化、存储分配和代码生成等六个相继的逻辑步骤。这六个步骤只表示编译程序各部分之间的逻辑联系，而不是时间关系。

编译过程既可以按照这六个逻辑步骤顺序地执行，也可以按照平行互锁方式去执行。在确定编译程序的具体结构时，常常分若干遍实现。对于源程序或中间语言程序，从头到尾扫视一次并实现所规定的工作称作一遍。每一遍可以完成一个或相连几个逻辑步骤的工作。

例如，可以把词法分析作为第一遍；语法分析和语义分析作为第二遍；代码优化和存储分配作为第三遍；代码生成作为第四遍。

反之，为了适应较小的存储空间或提高目标程序质量，也可以把一个逻辑步骤的工作分为几遍去执行。例如，代码优化可划分为代码优化准备工作和实际代码优化两遍进行。

(5)程序编译结构扩展阅读

从左至右逐个字符地对源程序进行扫描，产生一个个的单词符号，把作为字符串的源程序改造成为单词符号串的中间程序。执行词法分析的程序称为词法分析程序或扫描器。

源程序中的单词符号经扫描器分析，一般产生二元式：单词种别；单词自身的值。单词种别通常用整数编码，如果一个种别只含一个单词符号，那么对这个单词符号，种别编码就完全代表它自身的值了。若一个种别含有许多个单词符号，那么，对于它的每个单词符号，除了给出种别编码以外，还应给出自身的值。

词法分析器一般来说有两种方法构造：手工构造和自动生成。手工构造可使用状态图进行工作，自动生成使用确定的有限自动机来实现。

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。