编译原理

·1#第一章 编译程序概论

学习目标

1. 编译的各个阶段
2. 编译程序的概念
3. 解释器，编译程序的结构和组合

编译程序的概念

将高级语言翻译为低级语言（汇编或者机器），这种翻译叫做编译原理

编译的阶段

词法分析>语法分析>语义分析>中间代码生成>代码优化>目标代码生成

中间会有出错处理

编译阶段的组合

• 分析阶段：词法，语法，语义，只是对程序进行识别和检查
• 综合阶段：中间代码生成，代码优化，目标代码生成，对源代码进行翻译，生成目标代码

解释器和编译器

• 共同点：都是语言的一个实现系统
• 不同点： 解释器是源程序的一个执行系统，结果是执行结果。编译器是源程序的转换系统，结果是目标语言。

tips

• js，python直接使用解释器，运行过程中可以动态改变。
• 解释器没次执行都要解释一遍，所以程序运行慢。编译器编译完成后，以机器语言存储，所以执行快。

第二章 文法和语言

学习目标

• 掌握：自上而下与自下而上的分析方法
• 理解：文法的形式定义，推导，归约，句型，句子，语言，上下文无关文法，规范句型，语法树，短语，句柄
• 了解：文法的类型，文法使用的限制，文法的二义性

直观概念

语言是一个记号系统
程序设计语言包括：语法和语义

• 语法：一组规则，用它可以形成和产生一个和合适的程序

• 语义：

  1. 静态语义：一系列的规则，确定哪些合乎语法的程序是合适的
  2. 动态语义：表明程序要做什么

• 文法：语言语法的描述工具，用有穷的规则吧无穷的句子集描述出来

符号和符号串

• 字母表：元素的非空有穷集合
• 符号串：由字母表的符号组成的任何有穷序列（是有顺序的）
  不含任何符号的符号串为空串。
• 其他概念：P21

文法

• 规则，产生式，生成式：a::=b a定义b
• 四元组：Vn=非终结符， Vt=终结符 P=规则集合 S=识别符或者开始符号
• 具体应用：P22
• 推导和规约 P22-23

句型，句子，语言

• 句型：字符串X是从开始符推导出来的，则x是文法G的句型。
• 文法：如果一个句型仅有终结符组成，那就是句子。
• 语言：L（G），是文法G的一切句子的集合。

上下文无关文法及其语法树

• 规范推导和规范句型：每一次推导都是替换a中，都是替换最左和最右的非终结符，则称为推导为最左（右）推导。
• 最右推导被称为规范推导
• 由规范推导得到的句型为规范句型
• 语法树：P27
• 如果一个文法存在每个句子对应两课不同的语法树，则这个文法是二义性的。
• 分析方法：自上而下和自下而上的分析方法 P30

词法分析

• 正规文法：文法中的P,即规则，都有以下形式：A->aB或A->a
• 正规式和正规集
• 正规文法和正规式的等价，相互转换（P46）
• 有穷自动机：DFA(确定的有穷自动机)，NFA（不确定的有穷自动机）
• DFA:P48 DFA状态图和矩阵表示
• NFA: P49
• 把NFA用子集法转换为DFA,用DFA转换

语法分析

1. 自顶向下分析
2. 自底向上分析