编译原理讲义
(总论 )
南京大学计算机系赵建华
E-Mail,zhaojh@nju.edu.cn
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课程目的
了解编译程序的实现原理和技术。
利用从本课程学习到的知识，增强编写和调试程序的能力。
在其它方面的应用：
– 正文查找；
– 正文处理；
– 指令识别等。
课程内容
文法 /语言 /自动机
词法分析技术
语法分析技术
语义分析技术
代码生成和优化技术程序设计语言的定义（语法）
语法,是指规定 如何由基本符号组成一个完整的程序 的规则。可以分文一般的语法规则和词法规则。
定义语法的方式
– 语法图：直观，篇幅大。
– BNF表示法：简洁，严谨，精确。
– 自然语言：一般不使用在正式的文本中。
语法图
Program 标识符 （ 标识符
）
，；分程序.
程序
BNF表示方式
<程序 >,:=〈 程序首部 〉 ; 〈 程序分程序 〉
〈 程序首部 〉,:= Program〈 标识符 〉 （ 〈 程序参数 〉 ）
程序设计语言的定义（语义）
程序设计语言中按照语法规则所构成的各个语法成分的意义。
定义方式：
– 一般使用比较严格的自然语言进行描述。
– 形式化的方法：使用数学符号以没有歧义的方式定义。
程序的执行
程序设计语言的执行基本有两种方式：
– 解释方式：使用解释程序，对程序逐个语句进行分析，根据语句的含义进行执行。
– 翻译方式：首先由翻译程序将程序翻译成为机器语言（或者虚拟机的语言），然后执行。
比较：
– 翻译的方式可以使得一次翻译过后，多次运行。适于花较大的精力进行优化工作。
编译程序的构造
前端：完成分析工作（机器无关）
– 词法分析：识别各个最小语法单位。
– 语法分析：识别出各个语法结构。
– 语义分析：确定类型，类型 /运算合法性检查，识别含义和相应处理，静态语义检查。
后端：完成综合工作（机器相关）
– 优化：改善目标代码质量。
– 目标代码生成编译程序的分类
诊断型编译程序
优化型编译程序
可重定目标型编译程序
交叉型编译程序
增量型编译程序实际编译程序
开发支撑环境
预处理
非标准版本（方言，扩充）