- •1. Начальные сведения о компиляции
- •1.1 Общие сведения о языке программирования и структуре транслятора.
- •1.2 Модель анализа-синтеза компиляции
- •1.3 Понятие прохода. Однопроходные и многопроходные компиляторы
- •1.4 Фазы компилятора
- •1.5 Управление таблицей символов
- •1.6 Обнаружение ошибок и сообщение о них
- •1.7 Фазы анализа
- •2. Лексический анализ
- •2.1 Назначение лексического анализатора
- •2.2 Атрибуты лексем
- •2.3 Общие принципы построения лексических анализаторов
- •2.4 Определение границ лексем
- •2.5 Выполнение действий, связанных с лексемами
- •2.6 Практическая реализация лексических анализаторов
- •2.7 Лексические ошибки
- •2.8 Способы построения лексических анализаторов
- •3. Определение лексем
- •3.1 Строки и языки
- •3.2 Операции над языками
- •3.3 Регулярные выражения
- •3.4 Регулярные определения
- •3.5 Распознавание лексем и регулярные выражения
- •3.6 Диаграммы переходов
- •Конечные автоматы
- •3.7.1 Недетерминированные конечные автоматы
- •3.7.2 Детерминированный конечный автомат
- •Преобразования нка
- •Построение конечного автомата по регулярной грамматике
- •4. Формальные языки и грамматики
- •4.1 Цепочки символов. Операции над цепочками символов
- •4.2 Понятие языка. Формальное определение языка
- •4.3 Способы задания языков
- •4.4 Синтаксис и семантика языка
- •4.5 Особенности языков программирования
- •4.6 Понятие о грамматике языка
- •4.7 Формальное определение грамматики. Форма Бэкуса-Наура
- •4.8 Принцип рекурсии в правилах грамматики
- •Другие способы задания грамматик
- •4.10 Запись правил грамматик с использованием метасимволов
- •4.11 Запись правил грамматик в графическом виде
- •4.12 Классификация языков и грамматик
- •4.12.1 Классификация грамматик по Хомскому
- •4.12.2 Классификация языков
- •4.12.3 Примеры классификации языков и грамматик
- •4.13 Цепочки вывода. Сентенциальная форма. Вывод. Цепочки вывода
- •4.14 Сентенциальная форма грамматики. Язык, заданный грамматикой
- •4.15 Левосторонний и правосторонний выводы
- •4.16 Дерево вывода. Методы построения дерева вывода
- •5. Синтаксический анализ
- •5.1 Основные принципы работы синтаксического анализатора
- •5.2 Роль синтаксического анализатора
- •5.3 Обработка синтаксических ошибок
- •5.4 Контекстно-свободные грамматики
- •5.5 Порождение
- •Деревья разбора и приведения.
- •Неоднозначность грамматик. Устранение неоднозначности
- •5.8 Устранение левой рекурсии
- •Левая факторизация
- •Эквивалентные преобразования кс-грамматик
- •6. Нисходящий анализ
- •6.1 Анализ методом рекурсивного спуска
- •6.2 Предиктивные анализаторы
- •6.3 Нерекурсивный предиктивный анализ
- •6.4 Множества first и follow
- •6.5 Построение таблиц предиктивного анализа
- •6.6 Ll(1)-грамматики
- •7. Восходящий синтаксический анализ
- •7.1 Понятие основы
- •7.2 Стековая реализация пс-анализа
- •Стек Вход
- •Стек Вход
- •7.3 Конфликты в процессе пс-анализа
- •7.4 Синтаксический анализ приоритета операторов
- •7.4.1 Грамматики простого предшествования
- •7.4.2 Грамматики операторного предшествования
- •7.4.3 Использование отношений приоритетов операторов
- •7.4.4 Нахождение отношений приоритетов операторов
- •7.4.5 Обработка ошибок переноса/свертки
- •7.4.6 Алгоритм синтаксического анализа простого предшествования
- •7.4.7 Алгоритм синтаксического анализа приоритета операторов
- •7.5.1 Алгоритм lr-анализа
- •7.5.2 Построение таблиц slr-анализа
- •7.5.3 Операция замыкания
- •7.5.4 Операция goto
- •7.5.5 Построение множеств пунктов
- •7.5.6 Построение таблицы разбора slr-анализа
- •8. Генерация кода. Методы Генерации кода.
- •8.1 Общие принципы генерации кода.
- •8.2 Внутреннее представление программы
- •8.3 Способы внутреннего представления программ.
- •8.4 Синтаксические деревья
- •8.4.1 Дерево разбора. Преобразование дерева разбора в дерево операций
- •Трехадресный код. Типы трехадресных инструкций
- •8.6 Тетрады - многоадресный код с явно именуемым результатом
- •8.8 Косвенные триады
- •8.9 Сравнение представлений: использование косвенного обращения
- •8.10 Ассемблерный код и машинные команды
- •8.11 Обратная польская запись операций
- •8.11.1 Вычисление выражений с помощью обратной польской записи
- •9. Синтаксически управляемая трансляция
- •9.1 Синтаксически управляемые определения
- •9.2 Вид синтаксически управляемого определения
- •9.3 Синтезируемые атрибуты
- •9.4 Наследуемые атрибуты
- •9.5 Графы зависимости
- •9.6 Порядок выполнения
- •9.7 Восходящее выполнение s-атрибутных определений
- •9.7.1 Синтезируемые атрибуты в стеке синтаксического анализатора
- •9.9 Схемы трансляции
- •9.9.1 Восходящее вычисление наследуемых атрибутов.
- •9.9.2 Наследование атрибутов в стеке синтаксического анализатора
- •9.9.3 Замена наследуемых атрибутов синтезируемыми
- •9.9.4 Память для значений атрибутов во время компиляции
- •9.9.5 Назначение памяти атрибутам во время компиляции
- •9.9.6 Устранение копий
8. Генерация кода. Методы Генерации кода.
8.1 Общие принципы генерации кода.
Генерация объектного кода – это перевод компилятором внутреннего представления исходной программы в цепочку символов выходного языка. Генерация объектного кода порождает результирующую объектную программу на языке машинных команд. Внутреннее представление программы может иметь любую структуру в зависимости от реализации компилятора, в то время как результирующая программа всегда представляет собой линейную последовательность команд. Поэтому генерация объектного кода (объектной программы) в любом случае должна выполнять действия, связанные с преобразованием сложных синтаксических структур в линейные цепочки.
Генерация объектного кода выполняется после того, как выполнен синтаксический анализ программы и все необходимые действия по подготовке к генерации кода: распределено адресное пространство под функции и переменные, проверено соответствие имен и типов переменных, констант.
В идеале компилятор должен выполнить синтаксический разбор всей входной программы, затем выполнить семантический анализ, после чего приступить к подготовке генерации и непосредственно к генерации кода. Однако такая схема работы компилятора практически почти никогда не применяется. В общем случае ни один семантический анализатор и ни один компилятор не способны проанализировать и оценить смысл всей входной программы в целом. Формальные методы анализа семантики применимы только к очень незначительной части возможных программ. Поэтому у компилятора нет практической возможности порождать эквивалентную выходную программу на основании всей входной программы.
Как правило, компилятор выполняет генерацию результирующего кода поэтапно, на основе законченных синтаксических конструкций входной программы:
-
компилятор выделяет законченную синтаксическую конструкцию из текста входной программы,
-
порождает для нее фрагмент результирующего кода и помещает его в текст выходной программы.
-
Затем он переходит к следующей синтаксической конструкции.
Так продолжается до тех пор, пока не будет разобрана вся входная программа. В качестве анализируемых законченных синтаксических конструкций выступают операторы, блоки операторов, описания процедур и функций. Их конкретный состав зависит от входного языка и реализации компилятора.
Смысл (семантику) каждой такой синтаксической конструкции входного языка можно определить, исходя из ее типа, а тип определяется синтаксическим анализатором на основании грамматики входного языка. Примерами типов синтаксических конструкций могут служить операторы цикла, условные операторы, операторы выбор и т.д. одни и те же типы синтаксических конструкций характерны для различных языков программирования, при этом они различаются синтаксисом (который задается грамматикой языка), но имеют сложный смысл (который определяется семантикой). В зависимости от типа синтаксической конструкции выполняется генерация кода результирующей программы, соответствующего данной синтаксической конструкции. Для семантически схожих конструкций различных входных языков может порождаться типовой результирующий код.