伯克利大学CS164编译原理讲义解析
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更新于2024-07-20
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"ubc cs164编译原理 notes"
这篇文档是保罗·尼尔·希尔芬格在加州大学伯克利分校教授的编译原理课程的讲义,日期为2010年2月10日。内容涵盖了编译器设计的基础知识,包括编译原理的目的、编程语言的历史、编译器需要解决的问题、不同类型的翻译器,以及重点讲解了词法分析。
在课程的介绍部分,希尔芬格讨论了开设这门课程的主要目的,不仅是为了让学生理解编程语言的设计和实现,还在于掌握如何将高级语言转换为机器可执行代码。他简述了编程语言的发展历程,从早期的低级语言到现代的高级语言,强调了编译器在其中的关键作用。
接着,希尔芬格列举了编译器需要解决的一些问题,如语义分析、语法解析、优化和目标代码生成。他还介绍了不同的翻译器类型,如解释器、编译器、JIT(Just-In-Time)编译器等,以及它们在程序执行中的差异。
在词法分析章节,文档详细阐述了这一过程,它是编译器的第一个阶段,负责将源代码分解成一个个称为“标记”(tokens)的基本单元。希尔芬格讲解了简单和扩展的正则表达式,以及如何使用它们来定义标记模式。他还提到了通用目的语言中正则表达式的应用,以及专门为词法分析设计的工具——Flex。
在有限状态机(Finite-state Machines,FSMs)部分,希尔芬格区分了确定性和非确定性识别器,并解释了如何将这些 FSM 转换为程序。他探讨了从非确定性有限状态自动机(NFA)到确定性有限状态自动机(DFA)的转换,以及从正则表达式构建FSM的方法。此外,他还指出了理论上的局限性,比如正则表达式无法表示某些复杂的语言结构。
最后,文档回顾了Flex的实现细节,包括启动状态和如何处理特殊情况。这部分内容对于实际编写词法分析器是非常实用的指导。
这份伯克利大学的CS164编译原理讲义提供了深入的编译器设计理论和实践知识,对于学习编译器构造和理解计算机科学基础的学生来说是一份宝贵的资源。
2021-06-28 上传
2023-10-20 上传
2023-07-25 上传
2023-07-27 上传
2023-09-28 上传
2023-11-26 上传
2023-04-05 上传
CherryWang1997
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