编译原理课程讲解:龙书PPT,程序段解析
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更新于2024-08-18
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"本次课件主要围绕编译原理展开,由辛明影教授在计算机学院讲解,内容涵盖编译器的基本结构、高级语言语法、词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成、存储分配、代码优化以及目标代码生成等核心主题。课程旨在通过自顶向下、问题驱动的教学方式,使学生理解和掌握编译程序的设计与构造。"
在编译原理中,程序段的转换是一个关键过程。给定的程序段如下:
```markdown
Int a[10,10]
For I=1 to 10 do
A[I,2*j]=A[I,2*j]+1
```
这个程序段定义了一个10x10的整数数组`a`,然后使用一个`for`循环,从`i=1`迭代到`i=10`,在每次迭代中,将数组`a`中对应下标`i`行,`2*j`列的元素值加1。这里的`j`没有在程序段中明确给出,但可以假设它是一个已知的或预先计算好的值。
编译器在处理这段代码时会经历多个阶段:
1. **词法分析**:识别出程序中的单词,如关键字(如`int`, `for`)、标识符(如`a`, `I`, `j`)、操作符(如`=`、`+`)和常量(如`10`)。
2. **语法分析**:分析程序的结构,确保它符合特定编程语言的语法规则。在这个例子中,`Int a[10,10]`定义数组,`For I=1 to 10 do`开始循环,`A[I,2*j]=A[I,2*j]+1`是循环体内的赋值语句。
3. **语义分析**:检查程序的意义,确保它的逻辑正确。例如,确认数组索引是否合法,`2*j`是否有效,以及操作符`+`和`=`的用法是否恰当。
4. **中间代码生成**:将高级语言翻译成一种抽象的中间语言,通常是为了简化后续的优化和目标代码生成。对于上述代码,中间代码可能类似于:
```
LOAD i, 1
LOOP_START:
LOAD j, 0
MUL j, 2
ARRAY_ACCESS a, i, j
ADD a[i][j], 1
STORE a[i][j]
ADD i, 1
CMP i, 10
JLT LOOP_START
```
5. **代码优化**:对中间代码进行优化,以提高生成的目标代码效率,例如消除冗余计算,减少内存访问次数等。
6. **目标代码生成**:将中间代码转换为目标机器语言,使得计算机可以直接执行。这部分涉及指令集架构和内存模型的理解。
通过这些阶段,编译器将源代码转换为可被计算机理解并执行的形式,同时在过程中可能进行错误检查和性能提升。在实际教学中,学生不仅需要理解这些理论,还要通过实验和实践来加深对编译过程的理解。
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顾阑
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