什么是编译
- 编译就是将高级语言翻译成汇编语言或机器语言的过程。
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编译系统的结构
词法分析概述
词法分析就是从左向右逐行扫描源程序的字符，识别出各个单词，确定单词的类型。将识别出的单词转换成统一的机内表示——词法单元 (token) 形式
token：<种别码，属性值> 种别码：表示单词的种别，对应自然语言中的词性。
- 属性值：由于标识符和常量不可能事先全部枚举，所以使用属性值来区别标识符和常量值。
- 每个关键字都有一个种别码，所以叫一词一码。
- 多个标识符公用一个种别码，用属性值区分不同的标识符，所以叫多词一码。
- 每个常量类型都有一个种别码，用属性值区分同一类型的不同常量。
运算符和界限符与关键字类似，事先可以全部枚举，所以一词一码。也可以是一个运算符的类型一个种别码，用属性值区分同一类型的不同运算符。
语法分析概述
语法分析就是从词法分析器输出的 token 序列中识别出各类短语，并构造语法分析树 (parse tree)。
- 语法分析树用来描述句子的语法结构。
【例 1】赋值语句的语法分析树
【例 2】变量声明语句的分析树
文法就是一系列的规则
- D：declaration，声明
- T：type，类型
- IDS：Identifier sequence，标识符序列
- 第一条规则表示一条声明语句是由一个类型 T 连接一个标识符序列 IDS 和一个分号构成的。
- 第二条规则表示类型 T 可以是 int 或 real 或 char 或 bool。
- 第三条规则表示一个标识符 id 本身可以构成一个标识符序列。或者一个标识符序列连接一个逗号和一个标识符 id 可以构成一个更大的标识符序列。
从上图的语法树可以看出：一个标识符 id 本身可以构成一个标识符序列 IDS；IDS 连接一个逗号和一个标识符 id 可以构成一个更大的标识符序列；一个类型 T 连接一个标识符序列 IDS 和一个分号可以构成一个声明语句 D。
语义分析概述
收集标识符的属性信息
- 高级语言程序中的语句大体可分为两种：声明语句和执行语句。在声明语句中会声明一些数据对象和过程，并对其分别起一个名字，这些名字也叫标识符。
- 对于声明语句来说，语义分析的任务就是收集标识符的属性信息
标识符的属性信息有
- 种属 (Kind)：简单变量、复合变量 (数组、记录、……)、过程、……
- 类型 (Type)：整型、字符型、布尔型、指针型、……
- 存储位置、长度
- 变量值
- 作用域
- 参数和返回值信息
- 语义分析阶段得到的标识符的属性信息存放在符号表中。
符号表通常带有一个字符串表，字符串表用来存放程序中用到的标识符和字符常数，这样的话符号表中 NAME 字段就可分为两部分，一部分用来存放标识符在字符串表中的起始位置，另一部分用来存放标识符的长度。
语义检查
语义分析的另一个任务是语义检查。
中间代码生成
常用的中间表示形式
- 三地址码
- 三地址码由类似于汇编语言的指令序列组成，每个指令最多有三个操作数
- 语法结构树 / 语法树
注意：这里的语法树与前面语法分析的语法树不是一回事。
常用的三地址指令
三地址指令的表示
- 四元式
- 三元式
- 间接三元式
三地址指令的四元式表示
四元式形式中第一个分量为操作符，第二和第三个分类为源操作数，第四个分量为目标操作数。
【例】中间代码的生成
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