第二章计算机语言的实现.ppt

第二章计算机语言的实现 程序的解释执行如 BASIC DOS命令 问题 效率低下 解释程序 源程序 输入数据 计算结果 程序的编译执行 目标程序 机器语言汇编语言 编译程序 运行系统 目标程序 输入数据 计算结果 源程序 2 1编译系统的需求分析 源程序的分析词法 语法 语义目标程序的综合语句的翻译 代码生成标识符与数据目标的绑定 binding 变量 存储单元函数 目标代码序列 2 2编译过程 自然语言的翻译过程 Iwishyousuccess主语谓语间接宾语直接宾语识别单词 拼写正确 语法检查 顺序格式 语义理解 合理 组织译文 符合原文 通顺 一个C程序的编译过程 源程序 main printf hello 1 词法分析分析字符序列 识别单词 种别 属性 查词法错误 标识符登记 结果IDNmain IDNprintf STRhello 2 语法分析 分析单词序列 识别语法结构 查语法错误 构造分析树 3 语义分析 确认标识符的属性类型 作用域等语义检查运算的合法性 取值范围等子程序的静态绑定代码存储的相对地址变量的静态绑定数据存储的相对地址 4 生成中间代码 中间语言简单规范机器无关易于优化与转换按照语法分析树生成中间语言代码运算指令控制指令 例 printf hello 的翻译 三地址代码 x s 赋值 paramx 参数 callf 函数调用 注释s是hello的地址f是函数printf的地址 5 代码优化中间代码的优化处理 以求提高执行效率6 目标代码生成将中间代码转换成目标机上的机器指令代码或汇编代码 MOVR0 12 ADDR0 4MULR0 R2汇编指令代码 100000010001110010000010000101001100010000010010机器指令代码 编译程序的结构 其他模块 表格管理辅助语法检查 语义检查完成静态绑定 管理编译过程错误处理词法 拼写 语法 语句结构 表达式结构 语义 类型不匹配 编译程序的组织结构 编译前端目标机无关部分词法分析 语法分析 中间代码生成语义分析 中间代码优化编译后端目标机相关部分目标代码优化目标代码生成多遍扫描常见 前段1 2 和后端1 2 程序设计环境 集成化的程序设计环境编辑程序编译程序连接程序 将目标程序连接成可执行程序调试工具 跟踪 分析常见 TurboC C VisualStudioforC C BasicetcJBuilder BlueJ NetBean 2 3编译技术的通用性 把复杂数据看作一条语句数据格式的分析利用词法分析 语法分析方法数据处理的框架基于语法制导的语义处理框架编译技术可以用于各种复杂数据的分析处理 例2 1 1 2 DOS命令date的输出格式例 9 2 1993 09 03 1993 9 03 93语法date month day year词法month DIGDIG DIGday DIGDIG DIGyear DIGDIG DIGDIGDIGDIG 例2 1 2 2 语义year 年 month 月 day 日 语义约束条件0 month value 130 day value 32 31 300 year value 10000 2 4编译程序的生成方法 设计目标目标程序小 执行速度快 编译程序小 执行速度快 诊断能力强 可靠性强 可移植性 可扩充性 表示翻译程序的T型图 S T I 源语言 目标语言 翻译用语言 1 交叉编译 条件 机有 语言的编译程序目的 实现 机的 语言的编译 1 用 语言编制 编译程序 CP1 C 机器上编译该程序 得到 CP1 EXE 在A机器上 运行CP1 EXE编译CP1 C 得到B机的C编译程序 CP2 EXE 用 语言编制 编译程序 CP1 C 机器上编译该程序 得到 CP1 EXE 手写 可执行 3 在A机器上 运行CP1 EXE编译CP1 C 得到B机的C编译程序 CP2 EXE A机可执行 B机可执行 2 编译程序的自展技术 1 用汇编语言实现一个 子集的编译程序2 用汇编程序处理该程序 得到CP1 EXE3 用 子集编制 语言的编译程序4 用CP1 EXE处理该程序 得到CP2 EXE 3 利用编译程序自动生成器 词法分析器的自动生成程序 词法规则说明 词法分析程序 C程序 输入 词法 正规表达式 识别动作 程序段 输出 yylex 函数 语法分析器的自动生成程序 语法规则说明 语法分析程序 C程序 输入 语法规则 产生式 语义动作 程序段