编译原理概念整理

编译原理概念整理 编译原理是一门研究编译程序的设计、实现和分析的学科。编译程序是将高级语言编写的源程序翻译为机器语言或汇编语言形式的目标程序的程序。编译程序的主要功能是将源程序翻译为等价的目标程序，并且生成目标代码。 编译程序的逻辑结构可以分为八个组成部分：词法分析程序、语法分析程序、语义分析程序、中间代码生成程序、代码优化程序、目标代码生成程序、错误检查和处理程序、信息表格的管理程序。 词法分析程序的主要功能是将源程序分割成一个个单词，并将其转换为内部编码格式的单词序列。语法分析程序的主要功能是分析源程序的结构，判别它是否为相应程序设计语言中的一个合法程序。语义分析程序的主要功能是对源程序进行语义分析，检查源程序中的语义错误。中间代码生成程序的主要功能是将源程序翻译为中间代码。代码优化程序的主要功能是对中间代码进行优化，生成更高效的目标代码。目标代码生成程序的主要功能是将中间代码翻译为目标语言形式的目标程序。 编译程序的前端包括词法分析程序、语法分析程序、语义分析程序、中间代码生成程序，这些部分只依赖源程序，而与运行目标程序的计算机无关。编译程序的后端包括代码优化程序、目标代码生成程序，这些部分只依赖于目标语言。 抽象语法树（Abstract Syntax Tree，AST）是一种树形结构，用于表示源程序的语法结构。AST 由节点和边组成，每个节点代表一个语法结构，每条边代表节点之间的关系。AST 是编译程序的中间表示形式，用于优化和生成目标代码。 形式语言是一种用于描述语言的方式，使用数学符号和规则来描述语言的结构。字母表是符号的集合，符号串是字母表中的符号所组成的有限序列。符号串的前缀、后缀和子串是符号串的重要概念。 文法是形式语言的核心概念，文法描述了语言的结构和规则。一个文法 G[S] 可以表示成四元式（,,P,S），其中,,P,均为非空有限集，分别称为终结符号集、非终结符号集和产生式集。S∈，是文法的开始符号。 递归文法是指文法中至少含有一个递归的非终结符号，递归文法可以描述无限语言。前后文无关文法等价问题是不可判定的，即不存在一种算法，它能判别任意两个前后文无关文法是否等价。 句型分析是指构造一种算法，用以判断所给的符号串是否为某一文法的句型。句型分析的方法有自顶向下的分析和自底向上的分析。最左推导和最右推导是句型分析的两种基本方法，最左推导称为规范推导，右句型称为规范句型。 编译原理是研究编译程序的设计、实现和分析的学科，涵盖了编译程序的逻辑结构、抽象语法树、形式语言、文法、句型分析等概念。