編譯原理中間運算改復寫規則

1. 什麼是編譯程序

編譯程序指將某一種程序設計語言寫的程序翻譯成等價的另一種語言的程序的程序, 稱之為編譯程序

編譯程序也稱為編譯器，是指把用高級程序設計語言書寫的源程序，翻譯成等價的機器語言格式目標程序的翻譯程序。編譯程序屬於採用生成性實現途徑實現的翻譯程序。

它以高級程序設計語言書寫的源程序作為輸入，而以匯編語言或機器語言表示的目標程序作為輸出。編譯出的目標程序通常還要經歷運行階段，以便在運行程序的支持下運行，加工初始數據，算出所需的計算結果。

編譯程序的實現演算法較為復雜，這是因為它所翻譯的語句與目標語言的指令不是一一對應關系,而是一多對應關系，同時也因為它要處理遞歸調用、動態存儲分配、多種數據類型，以及語句間的緊密依賴關系。

由於高級程序設計語言書寫的程序具有易讀、易移植和表達能力強等特點，編譯程序廣泛地用於翻譯規模較大、復雜性較高、且需要高效運行的高級語言書寫的源程序。

(1)編譯原理中間運算改復寫規則擴展閱讀：

編譯流程分為了四個步驟:

1.預處理，生成預編譯文件（.文件）

2.編譯，生成匯編代碼（.s文件）

3.匯編，生成目標文件（.o文件）

4.鏈接，生成可執行文件

2. 編譯原理問題：求解

E是文法開頭。ε代表終結符號(推理中代表終點或結果，程序語言中代表常量等)。E T 這些大寫字母一般代表非終結符號（這些代表中間過程，非結果。程序中代表函數等等）。開始是E。因為有個G(E)。E就是文法開始符號。推導就有E開始，它也是一個非終結符(代表函數、或者一個推導過程，類似於程序中的main(c++)、winmain(vc++)、dllmain(dll)等主函數）。

1算術表達式文法：這個文法是一個遞歸文法。計算機進行邏輯推導時會走很多彎路（類似於遍歷一顆樹的過程）。為了不讓計算機走彎路（提高效率的目的），可以變換為第二種文法。這種文法消除了遞歸（消除了歧義，類似於後綴表達式），使計算機可以一條直線走到底兒推導出結果。

我也很久沒看編譯原理了。 呵呵

3. 編譯原理有有符號un-1.u=un嗎

編譯程序把源程序翻譯為目標程序。根據源程序的語言種類，翻譯程序可以分為匯編程序與編譯程序。與之相對，解釋程序是對源程序進行解釋執行的程序。相應的可以將高級語言分為

編譯型 C/C++, Swift, etc.
解釋型 Python, javascript, etc.
混合型 Java, etc.
本文重點放在編譯程序的設計上。典型的編譯程序具有 7 77 個邏輯部分

對源程序掃描一次被稱為一遍 (pass)。典型的一遍掃描編譯程序有如下形式

通常將中間代碼生成前的分析部分稱為編譯器的前端，其後的綜合部分則被稱為後端。這樣就把一個編譯程序分為了與源語言相關和與目標機有關的兩個獨立的部分，降低了程序的耦合。假設 llvm 編譯器 支持 M MM 種源語言到 N NN 種目標語言的編譯
傳統的編譯器如 gcc 可能需要開發 M × N M \times NM×N 個不同的子模塊。而 llvm 使用統一的中間語言 llvm Intermediate Representation 只需要 M MM 個前端與 N NN 個後端，大大降低了開發成本。

文法
設非空有窮集合 Σ \SigmaΣ 為一字母表，則其上的符號串為 ∀ s ∈ Σ ∗ \forall s \in \Sigma^*∀s∈Σ
∗
，其中 ∗ *∗ 表示集合的閉包。特別的記 Σ 0 = ε \Sigma^0 = {\varepsilon}Σ
0
=ε 為空串組成的集合。規則通常寫作

U : : = x  or  U → x , ∣ U ∣ = 1 , ∣ x ∣ ≥ 0 U ::= x\text{ or }U\rightarrow x,\quad |U| = 1, |x| \ge 0U::=x or U→x,∣U∣=1,∣x∣≥0

其中左部 U UU 是符號，右部 x xx 是有窮符號串。規則的集合 P PP 即可確定一個文法 G GG

<程序> ::= <常量說明><變數說明><函數說明>
<常量說明> ::= {const<常量定義>;}
<常量定義> ::= int<標識符>=<整數>{,<標識符>=<整數>}|char<標識符>=<字元>{,<標識符>=<字元>}
<變數說明> ::= {<類型標識符><變數定義>;}
<變數定義> ::= <標識符>[<下標>]{,<標識符>[<下標>]}
<下標> ::= '['<無符號整數>']' // <無符號整數>表示數組元素的個數，其值需大於0
<函數說明> ::= {(<類型標識符>|void)<函數定義>}void<主函數>
<函數定義> ::= <標識符>'('<參數表>')'<復合語句>
<參數表> ::= [<類型標識符><標識符>{,<類型標識符><標識符>}]
<主函數> ::= main'('')'<復合語句>

<復合語句> ::= '{'<常量說明><變數說明>{<語句>}'}'
<語句> ::= <條件語句>|'{'{<語句>}'}'|<函數調用語句>;|<賦值語句>;|<讀語句>;|<寫語句>;|<返回語句>;|;
<條件語句> ::= <if語句>|<while語句>|<do語句>|<for語句>
<if語句> ::= if'('<條件>')'<語句>[else<語句>]
<while語句> ::= while'('<條件>')'<語句>
<do語句> ::= do<語句>while'('<條件>')'
<for語句> ::= for'('<標識符>=<表達式>;<條件>;<標識符>=<標識符><加法運算符><無符號整數>')'<語句>
<條件> ::= <表達式>[<關系運算符><表達式>] // 表達式為0條件為假，否則為真
<函數調用語句> ::= <標識符>'('[<表達式>{,<表達式>}]')'
<賦值語句> ::= <標識符>['['<表達式>']']=<表達式>
<讀語句> ::= scanf'('<標識符>{,<標識符>}')'
<寫語句> ::= printf'('<字元串>[,<表達式>]')'|printf'('<表達式>')'
<返回語句> ::= return['('<表達式>')']

<表達式> ::= [<加法運算符>]<項>{<加法運算符><項>} // [+|-]只作用於第一個<項>
<項> ::= <因子>{<乘法運算符><因子>}
<因子> ::= <標識符>['['<表達式>']']|'('<表達式>')'|<整數>|<字元>|<函數調用語句>
<整數> ::= [<加法運算符>]<無符號整數>

<標識符> ::= <字母>{<字母>|<數字>}
<無符號整數> ::= <非零數字>{<數字>}|0
<數字> ::= 0|<非零數字>
<非零數字> ::= 1|...|9
<字元> ::= '<加法運算符>'|'<乘法運算符>'|'<字母>'|'<數字>'
<字元串> ::= "{十進制編碼為32,33,35-126的ASCII字元}"
<類型標識符> ::= int|char
<加法運算符> ::= +|-
<乘法運算符> ::= *|/
<關系運算符> ::= <|<=|>|>=|!=|==
<字母> ::= _|a|...|z|A|...|Z
復制

上述文法使用擴充的 BNF 表示法進行描述

符號 定義 說明
∣ \vert∣ 或 作用域由括弧限定
{ t } n m \{t\}^m_n{t}
n
m
​
將 t tt 重復連接 n ∼ m n \sim mn∼m 次 預設時 m = ∞ ,   n = 0 m = \infin,\ n = 0m=∞, n=0
[ t ] [t][t] 符號串 t tt 可有可無 等價於 { t } 1 \{t\}^1{t}
1

( t ) (t)(t) 局部作用域 主要用於限定 ∣ \vert∣ 范圍
相關概念有

概念 符號 定義 示例
識別符號 Z ZZ 文法中第一條規則的左部符號 <程序>
字匯表 V VV 文法中出現的全部符號 { <程序>, <常量說明>, …, 0, 1, … }
非終結符號集 V n V_nV
n
​
全部規則的左部組成的集合 { <程序>, <常量說明>, <變數說明>, … }
終結符號集 V t V_tV
t
​
V − V n V - V_nV−V
n
​
{ 0, 1, …, _, a, b, … }
設 U : : = u ∈ P U ::= u \in PU::=u∈P 則對於 ∀ x , y ∈ V ∗ \forall x, y \in V^*∀x,y∈V
∗
有直接推導 x U y ⇒ x u y xUy \Rightarrow xuyxUy⇒xuy 。如果 y ∈ V t ∗ y \in V_t^*y∈V
t
∗
​
則 x U y   ⤃   x u y xUy\ ⤃\ xuyxUy ⤃ xuy 稱為規范推導。直接推導序列 u 0 ⇒ u 1 ⇒ ⋯ ⇒ u n u_0 \Rightarrow u_1 \Rightarrow \cdots \Rightarrow u_nu
0
​
⇒u
1
​
⇒⋯⇒u
n
​
可簡記為

{ u 0 ⇒ + u n n > 0 u 0 ⇒ ∗ u n n ≥ 0 \begin{cases} u_0 \mathop\Rightarrow\limits^+ u_n & n > 0\\ u_0 \mathop\Rightarrow\limits^* u_n & n \ge 0\\ \end{cases}{
u
0
​
⇒
+
u
n
​
u
0
​
⇒
∗
u
n
​
​

n
>
0
n
≥
0
​

進一步定義

句型 V ∗ ∋ x ⇐ ∗ Z V^* \ni x \mathop\Leftarrow\limits^* ZV
∗
∋x
⇐
∗
Z
句子 V t ∗ ∋ x ⇐ + Z V_t^* \ni x \mathop\Leftarrow\limits^+ ZV
t
∗
​
∋x
⇐
+
Z
語言 L ( G ) = { x ∣ x  is sentence } L(G) = \{ x| x\text{ is sentence} \}L(G)={x∣x is sentence}
如果文法 G GG 和 G ′ G'G
′
有 L ( G ) = L ( G ′ ) L(G) = L(G')L(G)=L(G
′
) ，則稱這兩個文法等價。設 w = x u y w=xuyw=xuy 為一句型，稱 u uu 為一個相對於 U ∈ V n U \in V_nU∈V
n
​
的

w ww 的短語 如果 Z ⇒ ∗ x U y ∧ U ⇒ + u Z \mathop\Rightarrow\limits^* xUy \land U \mathop\Rightarrow\limits^+ uZ
⇒
∗
xUy∧U
⇒
+
u
w ww 的簡單短語 如果 u uu 是短語且 U ⇒ u U \mathop\Rightarrow\limits uU⇒u
句型的最左簡單短語稱為句柄。

二義性
文法 G GG 是二義性的，如果 ∃ x ∈ L ( G ) \exist x \in L(G)∃x∈L(G) 使下列條件之一成立

x xx 可以對應兩顆不同的語法樹
x xx 有兩個不同的規范推導

4. 編譯原理常用的查填表技術有哪些它們各自的特點是什麼

解答如下：
技術： 刪除公共子表示式;復寫傳播;刪除無用代碼;代碼外提;強度削弱;刪除歸納變數;合並常量。
編譯原理是計算機專業的一門重要專業課，旨在介紹編譯程序構造的一般原理和基本方法。內容包括語言和文法、詞法分析、語法分析、語法制導翻譯、中間代碼生成、存儲管理、代碼優化和目標代碼生成。 編譯原理是計算機專業設置的一門重要的專業課程。編譯原理課程是計算機相關專業學生的必修課程和高等學校培養計算機專業人才的基礎及核心課程，同時也是計算機專業課程中最難及最挑戰學習能力的課程之一。編譯原理課程內容主要是原理性質，高度抽象。

5. 幫我看看下面 編譯原理 的題目: 謝謝!

23. D

24. D

25. A

26. D

27. C

28. B

29. D

30. A

31. A

32. B

33. A

34. 不太確定，蒙D

35. A

36. 不太確定，蒙A

37. D

38. C

39. D

40. 不知道

二、

1. A,B

2. A,D

3. C,D

4. A,C

5. A,B,D

6. A,B,C,D
   

6. 為什麼要採用中間代碼中間代碼有哪幾種形式（編譯原理）

採用中間代碼是把源程序映射成中間代碼表示，再映射成目標代碼的工作分在幾個階段進行，使編譯演算法更加清晰。中間代碼有四種形式：

1、逆波蘭表示

逆波蘭表示又稱後綴表示法，它是最簡單的一種中間代碼表示形式，早在編譯程序出現之前，它就用於表示算術表達式。

2、四元式

四元式也是一種比較普遍採用的中間代碼形式，

其形式為：（OP，ARG1，ARG2，RESULT）

3、三元式

三元式表示是與四元式類似的一種表示法，所不同的僅是三元式中沒有表示運算結果的部分，凡要涉及到運算結果的均用三元式的位置或序號來代替。

4、樹表示

樹形表示是三元式的翻版。在樹的表示中，樹葉均為運算對象，即常量或變數，其他結點表示運算符。表達式的樹形表示很容易實現：簡單變數或常量的樹就是該變數或常量自身。

(6)編譯原理中間運算改復寫規則擴展閱讀

中間語言的優點：

1、中間語言與具體機器特性無關，一種中間語言可以為生成多種不同型號的目標機的目標代碼服務。

2、可對中間語言進行與機器無關的優化，有利於提高目標代碼的質量。

對於中間語言，要求其不但與機器無關，而且有利於代碼生成。