编译原理：程序运行时的存储分配策略

"这是一份关于编译原理的课件，由辛明影教授讲解，主要探讨了编译器的设计与构造，以及程序运行时的存储分配策略。课程旨在介绍编译器的基本结构、高级语言语法、词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成、代码优化和目标代码生成等内容。教学方法采用自顶向下、问题驱动的方式，并通过实验加强理论学习。" 在编译原理中，程序运行时的存储分配问题是一个关键主题。这些问题包括： 1. 过程作为参数传递：在某些编程语言中，函数或过程可以作为参数传递给其他函数。这种机制允许函数的灵活性和模块化，但需要编译器处理过程调用时的存储管理和参数传递方式。 2. 过程作为结果返回：类似地，过程也可以作为函数的返回值。这需要编译器确保正确地创建、初始化和释放过程实例，同时处理返回值的存储和传递。 3. 动态存储分配：在程序运行时，可能会需要在堆上动态分配内存，例如使用`malloc`或`new`操作。这涉及到内存管理策略，如垃圾回收或手动内存释放，以防止内存泄漏。 4. 显式存储重新分配：有时，程序可能需要释放已分配的内存并在稍后重新分配它。这涉及内存池、内存碎片整理等技术，以提高内存使用的效率和程序性能。 编译器在设计时需要考虑这些存储分配策略，以便生成高效的机器码。例如，编译器可能会选择生成栈式或堆式内存分配的代码，或者使用寄存器来存储变量以减少内存访问。中间代码生成和代码优化阶段是解决这些问题的关键，因为它们允许编译器对源代码进行抽象和转换，以实现更有效的存储管理。 在编译器的基本结构中，词法分析器负责识别源代码中的词汇单元，语法分析器则解析这些单元并构建语法树，语义分析器检查程序的逻辑和上下文，中间代码生成器生产独立于特定机器的代码，代码优化器改进这些代码以提高执行效率，最后，代码生成器将中间代码转换为目标机器的指令。 课程的目标不仅是让学生理解编译器如何工作，还包括如何设计和实现这样的系统，这对于深入理解计算机科学，尤其是软件工程和系统编程领域至关重要。通过实验和实践项目，学生将有机会应用所学知识，从而增强其编程和问题解决能力。