四川大学编译原理期末复习总结教程文件Word格式文档下载.docx

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5．编译过程分哪几个阶段？

逻辑上分五个阶段：

词法分析、语法分析、语义分析与中间代码生成、代码优化、目标代码生成。

每个阶段把源程序从一种表示变换成另一种表示。

6.什么是文法？

文法是描述语言的语法结构的形式规则。

是一种工具，它可用于严格定义句子的结构；

用有穷的规则刻划无穷的集合；

文法是被用来精确而无歧义地描述语言的句子的构成方式；

文法描述语言的时候不考虑语言的含义。

7.语义分析阶段的功能是什么？

对语法分析所识别出的各类语法范畴分析其含义，进行初步的翻译（翻译成中间代码）；

并对静态语义进行审查。

8.代码优化须遵循哪些原则？

等价原则：

不改变运行结果

有效原则：

优化后时间更短，占用空间更少

合算原则：

应用较低的代价取得较好的优化效果

9.词法分析阶段的功能是什么？

逐个读入源程序字符并按照构词规则切分成一系列单词

任务：

读入源程序，输出单词符号

—滤掉空格，跳过注释、换行符

—追踪换行标志，指出源程序出错的行列位置

—宏展开，……

10.什么是符号表？

答：

符号表在编译程序工作的过程中需要不断收集、记录和使用源程序中一些语法符号的类型和特征等相关信息。

这些信息一般以表格形式存储于系统中。

如常数表、变量名表、数组名表、过程名表、标号表等等，统称为符号表。

对于符号表组织、构造和管理方法的好坏会直接影响编译系统的运行效率。

11.什么是属性文法？

是在上下文无关文法的基础上，为每个文法符号（含终结符和非终结符）配备若干个属性值，对文法的每个产生式都配备了一组属性计算规则（称为语义规则）。

在语法分析过程中，完成语义规则所描述的动作，从而实现语义处理。

12.什么是基本块?

是指程序中一顺序执行的语句序列，其中只有一个入口语句和一个出口语句，入口是其第一个语句，出口是其最后一个语句。

13.代码优化阶段的功能是什么？

对已产生的中间代码进行加工变换，使生成的目标代码更为高效（时间和空间）。

14.文法分哪几类？

文法有四种:

设有G=（Vn,Vt,P,S）,不同类型的文法只是对产生式的要求不同：

０型文法（短文文法）：

G的每个产生式α→β满足：

α∈V+且α中至少含有一个非终结符,β∈V*

１型文法（上下文有关文法）：

如果G的每个产生式α→β均满足|β|>

=|α|,仅当Ｓ→ε除外，但S不得出现在任何产生式的右部

２型文法（上下文无关文法）：

G的每个产生式为A→β,A是一非终结符，β∈V*

３型文法（正规文法）：

G的每个产生式的形式都是：

A→αB或A→α，其中A,B是非终结符，α是终结符串。

（右线性文法）。

15.循环优化常用的技术有哪些？

代码外提；

强度削弱；

删除归纳变量。

16.什么是算符优先文法？

算符文法G的任何终结符a,b之间要么没有优先关系，若有优先关系,至多有

中的一种成立,则G为一算符优先文法。

二、计算题

（一）推导、最左推导、最右推导和语法树,复习表达式文法及相关例题。

1.表达式的推导

例：

G=（{E},{i,+,*,（,）},P,E）

P：

E→E+E|E*E|（E）|i答：

表达式（i）和（i+i）*i的推导：

E⇒（E）⇒（i）E⇒E*E⇒（E）*E⇒（E+E）*E⇒（i+E）*E⇒（i+i）*E⇒（i+i）*i

E⇒E*E⇒E*i⇒（E）*i⇒（E+E）*i⇒（E+i）*i⇒（i+i）*i

（i+i）*i的最左推导过程：

E⇒E*E⇒（E）*E⇒（E+E）*E⇒（i+E）*E⇒（i+i）*E⇒（i+i）*i

（i+i）*i的最右推导过程：

E⇒E*E⇒E*i⇒（E+E）*i⇒（E+i）*i⇒（i+i）*i

2．语法树

对文法G=（{E},{i,+,*,（,）},P,E）P：

E→E+E|E*E|（E）|i答：

句子（i+i）*i的语法树：

G=（{E},{i,+,*,（,）},P,E）P：

E→E+E|E*E|（E）|i

句子（i*i+i）的语法树：

（1）E⇒（E）⇒（E+E）⇒（E*E+E）⇒（i*E+E）⇒（i*i+i）

（二）给定语言求文法

（三）逆波兰式

（四）将for语句和if语句翻译成相应的四元式序列

1.if

2.for

（五）短语、素短语、最左素短语，FirstVT集和LastVT集的求解方法

（复习第四章算符优先文法相关内容）

1.短语、素短语、最左素短语

2.FirstVT集和LastVT集的求解方法

设文法为：

E'

→#E#；

T→F；

E→E+T；

F→P↑F|P；

E→T；

P→（E）；

T→T*F；

P→i；

3.算符优先文法

优先关系的定义:

算符优先文法的定义:

三、综合题

1.NFA的确定化和最小化（参看课件第三章62页：

例5）

2.自顶向下分析（参看课件第四章

（1）67页：

综合练习）

求对应于下述文法的预测分析表:

E→TE'

E'

→+TE'

|εT→FT'

T'

→*FT'

|ε

F→（E）|i

1）

首先求first集:

2）由于ε∈First（E'

）,ε∈First（T'

）,求E'

和T'

的Follow集:

3）

根据集合的值填表，得到:

例:

设文法G（S）：

S→（L）|aS|a

L→L，S|S

（1）消除左递归和回溯；

（2）计算每个非终结符的First和Follow集；

（3）构造预测分析表。

（1）消除左递归和回溯：

（2）

（3）构造预测分析表：

3.LR分析方法（参看课件第四章（3）28页及30页）

（附）

1.短语、直接短语、句柄

考虑如下文法：

E=>

T|E+T

T=>

F|T*F

F=>

i|（E）

求句型i1*i2+i3的短语、直接短语和句柄

E=>

F*i2+i3E=>

i1*F+i3E=>

i1*i2+F

T+i3（T=>

T*F=>

i1*i2）F=>

i

i1*i2+i3

因此：

短语有：

i1,i2,i3,i1*i2,i1*i2+i3

直接短语有：

i1,i2,i3

句柄是：

i1

i2+i3不是短语，因为E=>

i1*E（E=>

i2+i3）

2.什么是语法制导翻译

语法制导翻译：

定义翻译所必须的语义属性和语义规则，一般不涉及计算顺序。

语法制导翻译（Syntax-DirectedTranslations）：

–一个句子的语义翻译过程与语法分析过程同时进行。

在文法中，文法符号有明确的意义，文法符号之间有确定的语义关系。

属性描述语义信息，语义规则描述属性间的的关系，将语义规则与语法规则相结合，在语法分析的过程中计算语义属性值。

翻译程序:

把一种语言程序转换成另一种语言程序，且在功能上是相同的这样的程序。

编译程序：

把高级语言转换成低级语言，且在功能上是相同的这样的程序。

解释程序：

边解释边执行源程序的程序。

区别：

编译程序有中间代码，而解释程序没有。

编译过程的五个阶段：

1、 

词法分析 

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。

2、 

语法分析 

在词法分析的基础上，根据语言规则，把单词符号串分解成各类语法

单位。

3、 

语义分析和中间代码产生 

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。

4、 

优化 

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

的目标代码。

5、 

目标代码生成 

把中间代码变换成特定机器上的低级语言代码。

编译程序的七个部分词法分析器，语法分析器、语义分析与中间代码产生器、优化器、目标代码生成器、表格管理和出错处理。

编译程序生成的五个办法：

机器语言、高级语言、移植、自编译方式和使用工具自动生成。

词法规则：

指单词符号的形成规则。

（也就是正规式） 

语法规则：

规定了如何从单词符号形成更大的结构。

就是语法单位的形成规则。

空字：

不包含任何符号的序列。

闭包：

å

中所有的符号组成的集合。

上下文无关文法是指：

所定义的语法范畴是完全独立于这种范畴可能出现的环境的文法。

上下文无关文法的四个组成部分：

一组终结符号、一组非终结符号、一个开始符号和一组产生式。

终结符号也就是不可再分的基本符号。

非终结符号是用来代表语法范畴，表示一定符号串的集合。

开始符号是语言中我们最感兴趣的语法范畴。

产生式是定义语法范畴的书写规则。

句子：

文法中从开始符号推导的终结符号串。

句型：

从开始符号推导的符号串

语言：

文法中所有句子的集合。

程序语言的单词符号分为五种：

关键字、标识符、常数、运算符和界符。

二元式表示：

（种类，属性） 

正规式的运算符有三种：

或，连接和闭包。

优先顺序是：

闭包，连接，或。

DFA怎么识别字：

若存在一条从初态结点到某一终态结点的通路，且这条通路上所有弧的标记符连接成的字是a，则称a可为DFA所识别。

DFA怎么识别空字：

若DFA的初态结点同时又是终态结点，则空字可为DFA所识别。

NFA怎么识别字：

若存在一条从某一初态结点到终态结点的通路，且这条通路上所有弧的标记字依序连接成的字等于a，则称a可为NFA识别。

NFA怎么识别空字：

若M的某些结点即是初态又是终态结点，或者存在一条从某个初态结点到某个终态结点的空通路，那么，空字可为M所识别。

语言的语法结构是用上下文无关文法描述的。

语法分析分为两类：

自上而下分析法，自下而上分析法。

自上而下分析法面临的问题：

1.文法的左递归问题。

2.回溯3.成功可能是暂时的，产生虚假匹配。

4.难于知道输入串中出错的确切位置。

5.效率低，代价高

为什么消除左递归？

因为含有左递归的文法将自上而下分析的过程陷入无限循环。

为什么消除回溯？

因为回溯统一做一大堆无效的工作。

自下而上分析法：

从输入串开始，逐步进行归约，知道归约到文法的开始符号。

短语：

符号串推导过程中某非终结符推导的部分。

直接短语：

符号串推导过程中某非终结符一步推导的部分。

句柄：

一个句型的最左直接短语。

最左归约是最有推导的逆过程。

中间语言形式：

后缀式，三元式，四元式，间接三元式。

中间语言的好处：

1.便于进行与机器无关的代码优化工作。

2.使编译程序改变目标机更容易。

3.使编译程序的结构在逻辑上更为简单，以中间语言为界面，编译前端和后端的借口更清晰