编译原理——第一课-绪论-笔记

第一课 绪论

编译器在语言处理系统中的位置

编译器的结构

graph TD;
	字符流-->词法分析器;
	词法分析器-->|词法单元流|语法分析器;
	语法分析器-->|语法树|语义分析器;
	语义分析器-->|语法树|中间代码生成器;
	中间代码生成器-->|中间表示形式|机器无关代码优化器;
	机器无关代码优化器-->|中间表示形式|目标代码生成器;
	目标代码生成器-->|目标机器语言|机器相关代码优化器;
	机器相关代码优化器-->目标机器语言;

词法分析/扫描(Scanning)

• 主要任务

  从左向右逐行扫描源程序的字符，识别各个单词并确定类型，表示为词法单元(token)格式;

单词类型	种类	种别码
关键字	program、if、else、then、…	一词一码
标识符	变量名、数组名、记录名、过程名、…	多词一码
常量	整型、浮点型、字符型、布尔型、…	一型一码
运算符	算数 关系 逻辑	一词一码或者一型一码
界限符	; () = {}…	一词一码

语法分析(parsing)

• 从词法分析器的token序列中识别短语，构造语法分析树(parse tree)

语义分析

• 主要任务：
  • 收集标识符的属性信息
    • 种属
      • 简单变量、符合变量（数组、记录、…)、过程
    • 类型
    • 存储位置、长度
    • 值
    • 作用域
    • 参数与返回值信息
  • 语义检查

中间代码生成

• 常用的中间表示形式
  • 三地址码
    • 类似汇编
    • 每个指令最多三个操作数
  • 语法结构树/语法树(Syntax Trees)

目标代码生成器

• 以源程序的中间表示形式作为输入并映射到目标语言
• 重要任务：分配合理的寄存器

代码优化

• 等价程序变换以优化时空效率title: start=>start: 源程序 preprocessor=>operation: 预处理器(preprocessor) compiler=>operation: 编译器(compiler) assembler=>operation: 汇编器(assembler) linker_and_loader=>operation: 链接器(Linker)/加载器(Loader) end=>end: 目标机器代码 start->preprocessor preprocessor->compiler compiler->assembler assembler->linker_and_loader linker_and_loader->end{"scale":1,"line-width":2,"line-length":50,"text-margin":10,"font-size":12}