编译原理复习笔记：函数调用与参数传递解析

"程序设计语言编译原理（第三版 陈火旺）期末复习笔记.pdf" 在程序设计语言编译原理中，我们关注的核心是将高级语言转换为机器可执行的指令。这一过程涉及多个阶段，主要包括词法分析、语法分析、语义分析以及代码生成。以下是对这些阶段的详细解释： 1. 词法分析：这是编译器的第一步，它将源代码分解成一系列有意义的单元，称为“标记”或“词法单元”。这些标记通常对应于源代码中的关键字、标识符、常量、运算符等。词法分析器根据预定义的规则（如正则表达式）识别这些标记。 2. 语法分析：语法分析器利用词法分析生成的标记流，按照源语言的语法规则构建语法树。这个阶段确保源代码符合语言的句法规则。例如，解析函数调用、循环、条件语句等结构。 3. 语义分析：语义分析器检查语法树的语义，确保程序逻辑正确。它处理类型检查、作用域规则、常量折叠以及计算表达式的结果。在这个阶段，编译器可能还会进行类型转换、变量声明和函数调用的验证。 4. 中间代码生成：在某些编译器中，会先生成一种与特定机器无关的中间代码，如三地址码或虚拟机指令。这样可以方便进行优化和目标代码生成。 5. 代码优化：优化阶段通过各种技术提高生成代码的效率，如删除冗余代码、合并重复计算、改进数据布局等。优化可以分为局部优化（如循环展开）和全局优化（如死代码消除）。 6. 目标代码生成：最后，编译器将中间代码转换为目标机器的机器代码。这个过程需要考虑目标平台的指令集架构，并确保生成的代码在目标机器上有效执行。 在函数调用方面，有两种主要的调用约定：传值调用（Call by Value）和传名调用（Call by Name）。在传值调用中，实际参数的副本被传递给形式参数，函数内部无法修改实参的原始值。而在传名调用中，函数可以影响实参的值，因为传递的是参数的引用或名字。传名调用在某些情况下可以提供更灵活的行为，但可能会导致副作用和效率问题。 此外，程序设计语言的抽象逻辑是通过数据结构和算法来实现的。例如，过程和函数是代码的逻辑单元，它们封装了一段特定的任务。函数调用时，参数传递方式会影响程序的行为。栈帧（也称为活动记录）用于存储过程调用时的局部变量和返回地址，确保调用者和被调用者之间的数据隔离。 总结来说，编译原理涉及到将高级编程语言转换为机器语言的复杂过程，包括语法和语义的解析、优化和目标代码生成，以及函数调用机制的理解和实现。这些知识对于理解和创建编译器至关重要。