编译原理:龙书解析-源代码到目标代码的转换
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更新于2024-07-11
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"返回序列,return目标代码完成的任务是:被调用者将返回值放入临近主调者的活动记录的地方,利用状态域中的信息,被调用者恢复sp和其他寄存器,并且按返回地址转移到调用者的代码之中。调用者复制返回值到自己的活动记录中。"
在编译原理中,返回序列(return 目标代码)是编译器生成的用于实现函数调用和返回的关键部分。当一个函数执行完毕并准备返回到调用它的函数时,return目标代码执行以下任务:
1. **传递返回值**:被调用的函数首先会将其计算的结果(即返回值)存储在某个特定的位置,通常是调用者活动记录(也称为堆栈帧)的一个区域,这样调用者就能访问到这个值。
2. **恢复调用者的状态**:在函数调用期间,被调用者可能会修改一些寄存器(如栈指针sp)以创建自己的堆栈空间。在返回时,被调用者需要利用状态域中的信息来恢复这些寄存器的原始值,确保调用者上下文的完整性。
3. **跳转回调用者**:最后,return目标代码会根据在调用时保存的返回地址,将控制流转移回调用者的代码。这个返回地址通常是在调用函数时压入堆栈的,确保函数调用结束后能正确返回到调用者执行的下一条指令。
编译原理是计算机科学中一门重要的学科,它研究如何将高级编程语言转换为机器可以理解的低级语言,如汇编语言或机器语言。《编译原理》(龙书)是由权威专家编写的教材,通常包含以下主要内容:
1. **编译器的基本结构**:介绍编译器的整体框架,包括词法分析器、语法分析器、语义分析器、中间代码生成、代码优化和目标代码生成等阶段。
2. **高级语言及其语法描述**:讲解如何描述和处理高级语言的语法特性,如上下文无关文法和正则表达式。
3. **词法分析器**:负责将源代码分解成一个个有意义的符号(记号或token)。
4. **语法分析技术**:使用解析树或其他方法来解析程序的结构,验证其是否符合语言的语法规则。
5. **语法制导翻译和中间代码生成**:在理解了源代码的语法结构后,生成一种中间表示,便于后续的优化和目标代码生成。
6. **程序运行时的存储分配问题**:涉及如何管理内存,如栈和堆的分配,以及如何处理变量的生命周期。
7. **代码优化**:改进中间代码,提高生成的目标代码的运行效率。
8. **目标代码生成**:将中间代码转换为特定机器架构的机器码,确保程序能在目标硬件上正确运行。
教学设计通常采用自顶向下、逐步求精的方法,结合问题驱动和实践操作,通过课程设计和实验来增强学生对编译过程的理解。教学目标是使学生能够理解和实现编译器的各个阶段,从而掌握程序设计语言的翻译原理和方法。
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