编译原理简明教程

目 录 章 绪论 1 1.1 程序设计语言和编译程序 1 1.2 编译程序的历史及发展 3 1.3 编译过程和编译程序结构 4 1.4 编译程序的开发 6 1.5 构造编译程序所应具备的知识内容 7 习题1 8 第2章 词法分析 10 2.1 词法分析器的设计方法 10 2.1.1 单词符号的分类与输出形式 10 2.1.2 状态转换图 11 2.2 一个简单的词法分析器示例 13 2.2.1 C语言子集的单词符号表示 13 2.2.2 C语言子集对应的状态转换图 14 2.2.3 状态转换图的实现 15 2.3 正规表达式与有限自动机简介 17 2.3.1 正规表达式与正规集 17 2.3.2 有限自动机 18 2.4 正规表达式到有限自动机的构造 21 2.4.1 由正规表达式构造等价的非确定有限自动机 21 2.4.2 NFA的确定化 22 2.4.3 确定有限自动机（DFA）的化简 24 2.4.4 正规表达式到有限自动机构造示例 26 2.5 词法分析器的自动生成 31 习题2 33 第3章 文法和语言 36 3.1 基本概念 36 3.1.1 文法和语言的定义 36 3.1.2 文法产生的语言 38 3.2 形式语言分类 39 3.2.1 四类文法的划分 39 3.2.2 四类文法的关系与区别 40 3.2.3 正规表达式与上下文无关文法 42 3.3 推导与语法树 43 3.3.1 推导与短语 43 3.3.2 语法树与二义性 44 习题3 49 第4章 语法分析—自 向下分析方法 51 4.1 自 向下分析原理 51 4.1.1 自 向下分析存在的不确定性 51 4.1.2 确定的自 向下分析 52 4.2 递归下降分析法 56 4.2.1 算术表达式的递归下降分析器 56 4.2.2 无二义性的算术表达式递归下降分析器 58 4.3 LL(1)分析法 59 4.3.1 表驱动的LL(1)分析器 59 4.3.2 LL(1)分析表的构造 62 习题4 66 第5章 语法分析—自底向上分析方法 68 5.1 自底向上分析原理 68 5.2 算符优先分析法 70 5.2.1 算符优先文法 70 5.2.2 算符优先关系表的构造 71 5.2.3 算符优先分析算法的设计 74 5.2.4 优先函数 78 5.3 LR分析器的工作原理 80 5.4 LR(0)分析器 86 5.4.1 LR(0)项目集规范族的构造 86 5.4.2 LR(0)分析表的构造 88 5.5 SLR(1)分析器 93 5.6 二义文法的应用 99 习题5 103 第6章 语义分析和中间代码生成 107 6.1 概述 107 6.1.1 语义分析的概念 107 6.1.2 语法制导翻译方法 107 6.2 属性文法 109 6.2.1 文法的属性 109 6.2.2 属性文法 110 6.3 几种常见的中间语言 111 6.3.1 抽象语法树 111 6.3.2 逆波兰表示法 112 6.3.3 三地址代码 114 6.4 表达式及赋值语句的翻译 116 6.4.1 简单算术表达式和赋值语句的翻译 116 6.4.2 布尔表达式的翻译 118 6.5 控制语句的翻译 123 6.5.1 条件语句if的翻译 123 6.5.2 循环语句的翻译 125 6.5.3 三种基本控制结构的翻译 127 6.5.4 多分支控制语句case的翻译 132 6.5.5 语句标号和转移语句的翻译 134 6.6 数组元素的翻译 134 6.6.1 数组元素的地址计算及中间代码形式 135 6.6.2 赋值语句中数组元素的翻译 135 6.6.3 数组元素翻译示例 136 6.7 过程或函数调用语句的翻译 139 6.7.1 过程或函数调用的方法 139 6.7.2 过程或函数调用语句的四元式生成 140 6.8 说明语句的翻译 141 6.8.1 变量说明的翻译 141 6.8.2 数组说明的翻译 141 6.9 递归下降语法制导翻译方法简介 142 习题6 143 第7章 代码优化 147 7.1 局部优化 147 7.1.1 基本块的划分方法 147 7.1.2 基本块的DAG方法 148 7.1.3 用DAG进行基本块的优化处理 152 7.1.4 DAG构造算法的进一步讨论 153 7.2 循环优化 154 7.2.1 程序流图与循环 154 7.2.2 循环的查找 156 7.2.3 循环优化 161 习题7 169 第8章 目标程序运行时存储空间的组织 173 8.1 静态存储分配 173 8.2 简单的栈式存储分配 174 8.2.1 栈式存储分配与活动记录 175 8.2.2 过程的执行 176 8.3 嵌套过程语言的栈式实现 179 8.3.1 嵌套层次显示表和活动记录 179 8.3.2 嵌套过程的执行 180 8.3.3 访问非局部名的另一种实现方法 182 8.4 堆式动态存储分配 185 8.4.1 堆式存储的概念 185 8.4.2 堆式存储的管理方法 186 习题8 188 第9章 目标代码生成 190 9.1 简单代码生成器 190 9.1.1 待用信息与活跃信息 191 9.1.2 代码生成算法 193 9.1.3 寄存器分配 194 9.1.4 源程序到目标代码生成示例 196 9.2 汇编指令到机器代码翻译概述 198 习题9 204 0章 符号表与错误处理 206 10.1 符号表 206 10.1.1 符号表的作用 206 10.1.2 符号表的组织 207 10.1.3 分程序结构语言符号表建立 208 10.1.4 非分程序结构语言符号表建立 211 10.1.5 常用符号表结构 212 10.1.6 符号表内容 213 10.2 错误处理 214 10.2.1 语法错误校正 214 10.2.2 语义错误校正 220 习题10 221 附录A 8086/8088指令码汇总表 223 附录B 8086/8088指令编码空间表 228 附录C 习题解答 230 参考文献 290