使用lex & yacc构建编译器实战指南

"这篇文档是关于Lex和Yacc的精简指南，由Thomas Niemann撰写。它涵盖了如何使用这两个工具构建编译器的基础知识，并提供了从基础到高级的实例，如构建一个支持常规算术运算和控制语句的计算器，以及如何将其转化为面向栈的机器的编译器。此外，文档还讨论了编译器编写过程中常见的问题。源代码可以在作者提供的网站上获取，使用时需注明来源，无其他版权限制。" 在编程领域，Lex和Yacc（现在通常称为Flex和Bison）是两个重要的工具，用于自动化编译器的词法分析和语法解析阶段。词法分析器（由Lex或Flex生成）负责识别输入文本中的单词和符号，而解析器（由Yacc或Bison生成）则处理这些单词和符号，根据语法规则解析出抽象语法树。 1. **词法分析（Lex/Flex）**： - Lex是一个正则表达式驱动的词法分析器生成器，Flex是它的开源版本。它们允许用户定义一系列的正则表达式模式，匹配输入中的不同字符序列，生成相应的词素。 - 用户通过定义模式和动作来指定如何处理输入，模式匹配成功后执行相应的C代码块，进行数据处理或存储。 2. **语法分析（Yacc/Bison）**： - Yacc是一个基于LALR(1)语法的解析器生成器，Bison是其开源实现。LALR(1)是一种解析策略，可以处理大多数上下文无关文法。 - 用户用Yacc或Bison的语法描述语言写出文法规则，解析器会根据这些规则解析词法分析阶段生成的符号流，生成抽象语法树。 - 文档中提到的计算器实现就是一个典型的例子，它展示了如何定义语法规则来处理基本的算术操作和控制结构。 3. **编译器的基本构造**： - 编译器通常由前端（词法分析和语法分析）、中间代码生成、优化和后端（目标代码生成）组成。Niemann的指南解释了这些组件如何协作。 - 词法分析器和解析器的交互：词法分析器提供符号流给解析器，解析器根据语法规则决定如何组合这些符号。 4. **面向栈的机器**： - 面向栈的机器模型常用于解释器或虚拟机中，计算过程主要通过操作栈上的元素来完成。将计算器转换为面向栈的机器的编译器，意味着需要理解如何将表达式转换为栈操作序列。 5. **常见问题和源代码**： - 文档的剩余部分可能涉及错误处理、递归下降解析、词法和语法的冲突解决等主题。 - 提供的源代码可以帮助读者实践和理解理论概念，加深对编译器设计的理解。 6. **授权与使用**： - 文档的部分内容可被复制，但需引用作者的网站，源代码作为软件项目的一部分可以自由使用，不需征得作者许可。 理解并掌握Lex和Yacc是编译原理学习的重要一步，它们使得开发者能够更高效地构建复杂语言的解析器，从而降低编译器开发的复杂性。通过阅读这份指南和实践其中的示例，读者可以深入了解编译器的工作原理和构建过程。