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编译原理里面什么是识别函数

发布时间:2022-10-17 10:34:46

编译原理

C语言编译过程详解
C语言的编译链接过程是要把我们编写的一个C程序(源代码)转换成可以在硬件上运行的程序(可执行代码),需要进行编译和链接。编译就是把文本形式源代码翻译为机器语言形式的目标文件的过程。链接是把目标文件、操作系统的启动代码和用到的库文件进行组织形成最终生成可执行代码的过程。过程图解如下:

从图上可以看到,整个代码的编译过程分为编译和链接两个过程,编译对应图中的大括号括起的部分,其余则为链接过程。
一、编译过程
编译过程又可以分成两个阶段:编译和汇编。
1、编译
编译是读取源程序(字符流),对之进行词法和语法的分析,将高级语言指令转换为功能等效的汇编代码,源文件的编译过程包含两个主要阶段:
第一个阶段是预处理阶段,在正式的编译阶段之前进行。预处理阶段将根据已放置在文件中的预处理指令来修改源文件的内容。如#include指令就是一个预处理指令,它把头文件的内容添加到.cpp文件中。这个在编译之前修改源文件的方式提供了很大的灵活性,以适应不同的计算机和操作系统环境的限制。一个环境需要的代码跟另一个环境所需的代码可能有所不同,因为可用的硬件或操作系统是不同的。在许多情况下,可以把用于不同环境的代码放在同一个文件中,再在预处理阶段修改代码,使之适应当前的环境。
主要是以下几方面的处理:
(1)宏定义指令,如 #define a b。
对于这种伪指令,预编译所要做的是将程序中的所有a用b替换,但作为字符串常量的 a则不被替换。还有 #undef,则将取消对某个宏的定义,使以后该串的出现不再被替换。
(2)条件编译指令,如#ifdef,#ifndef,#else,#elif,#endif等。
这些伪指令的引入使得程序员可以通过定义不同的宏来决定编译程序对哪些代码进行处理。预编译程序将根据有关的文件,将那些不必要的代码过滤掉
(3) 头文件包含指令,如#include "FileName"或者#include <FileName>等。
在头文件中一般用伪指令#define定义了大量的宏(最常见的是字符常量),同时包含有各种外部符号的声明。采用头文件的目的主要是为了使某些定义可以供多个不同的C源程序使用。因为在需要用到这些定义的C源程序中,只需加上一条#include语句即可,而不必再在此文件中将这些定义重复一遍。预编译程序将把头文件中的定义统统都加入到它所产生的输出文件中,以供编译程序对之进行处理。包含到C源程序中的头文件可以是系统提供的,这些头文件一般被放在/usr/include目录下。在程序中#include它们要使用尖括号(<>)。另外开发人员也可以定义自己的头文件,这些文件一般与C源程序放在同一目录下,此时在#include中要用双引号("")。
(4)特殊符号,预编译程序可以识别一些特殊的符号。
例如在源程序中出现的LINE标识将被解释为当前行号(十进制数),FILE则被解释为当前被编译的C源程序的名称。预编译程序对于在源程序中出现的这些串将用合适的值进行替换。
预编译程序所完成的基本上是对源程序的“替代”工作。经过此种替代,生成一个没有宏定义、没有条件编译指令、没有特殊符号的输出文件。这个文件的含义同没有经过预处理的源文件是相同的,但内容有所不同。下一步,此输出文件将作为编译程序的输出而被翻译成为机器指令。
第二个阶段编译、优化阶段。经过预编译得到的输出文件中,只有常量;如数字、字符串、变量的定义,以及C语言的关键字,如main,if,else,for,while,{,}, +,-,*,\等等。
编译程序所要作得工作就是通过词法分析和语法分析,在确认所有的指令都符合语法规则之后,将其翻译成等价的中间代码表示或汇编代码。
优化处理是编译系统中一项比较艰深的技术。它涉及到的问题不仅同编译技术本身有关,而且同机器的硬件环境也有很大的关系。优化一部分是对中间代码的优化。这种优化不依赖于具体的计算机。另一种优化则主要针对目标代码的生成而进行的。
对于前一种优化,主要的工作是删除公共表达式、循环优化(代码外提、强度削弱、变换循环控制条件、已知量的合并等)、复写传播,以及无用赋值的删除,等等。
后一种类型的优化同机器的硬件结构密切相关,最主要的是考虑是如何充分利用机器的各个硬件寄存器存放的有关变量的值,以减少对于内存的访问次数。另外,如何根据机器硬件执行指令的特点(如流水线、RISC、CISC、VLIW等)而对指令进行一些调整使目标代码比较短,执行的效率比较高,也是一个重要的研究课题。
2、汇编
汇编实际上指把汇编语言代码翻译成目标机器指令的过程。对于被翻译系统处理的每一个C语言源程序,都将最终经过这一处理而得到相应的目标文件。目标文件中所存放的也就是与源程序等效的目标的机器语言代码。目标文件由段组成。通常一个目标文件中至少有两个段:
代码段:该段中所包含的主要是程序的指令。该段一般是可读和可执行的,但一般却不可写。
数据段:主要存放程序中要用到的各种全局变量或静态的数据。一般数据段都是可读,可写,可执行的。
UNIX环境下主要有三种类型的目标文件:
(1)可重定位文件
其中包含有适合于其它目标文件链接来创建一个可执行的或者共享的目标文件的代码和数据。
(2)共享的目标文件
这种文件存放了适合于在两种上下文里链接的代码和数据。
第一种是链接程序可把它与其它可重定位文件及共享的目标文件一起处理来创建另一个 目标文件;
第二种是动态链接程序将它与另一个可执行文件及其它的共享目标文件结合到一起,创建一个进程映象。
(3)可执行文件
它包含了一个可以被操作系统创建一个进程来执行之的文件。汇编程序生成的实际上是第一种类型的目标文件。对于后两种还需要其他的一些处理方能得到,这个就是链接程序的工作了。
二、链接过程
由汇编程序生成的目标文件并不能立即就被执行,其中可能还有许多没有解决的问题。
例如,某个源文件中的函数可能引用了另一个源文件中定义的某个符号(如变量或者函数调用等);在程序中可能调用了某个库文件中的函数,等等。所有的这些问题,都需要经链接程序的处理方能得以解决。
链接程序的主要工作就是将有关的目标文件彼此相连接,也即将在一个文件中引用的符号同该符号在另外一个文件中的定义连接起来,使得所有的这些目标文件成为一个能够被操作系统装入执行的统一整体。
根据开发人员指定的同库函数的链接方式的不同,链接处理可分为两种:
(1)静态链接
在这种链接方式下,函数的代码将从其所在地静态链接库中被拷贝到最终的可执行程序中。这样该程序在被执行时这些代码将被装入到该进程的虚拟地址空间中。静态链接库实际上是一个目标文件的集合,其中的每个文件含有库中的一个或者一组相关函数的代码。
(2) 动态链接
在此种方式下,函数的代码被放到称作是动态链接库或共享对象的某个目标文件中。链接程序此时所作的只是在最终的可执行程序中记录下共享对象的名字以及其它少量的登记信息。在此可执行文件被执行时,动态链接库的全部内容将被映射到运行时相应进程的虚地址空间。动态链接程序将根据可执行程序中记录的信息找到相应的函数代码。
对于可执行文件中的函数调用,可分别采用动态链接或静态链接的方法。使用动态链接能够使最终的可执行文件比较短小,并且当共享对象被多个进程使用时能节约一些内存,因为在内存中只需要保存一份此共享对象的代码。但并不是使用动态链接就一定比使用静态链接要优越。在某些情况下动态链接可能带来一些性能上损害。
我们在linux使用的gcc编译器便是把以上的几个过程进行捆绑,使用户只使用一次命令就把编译工作完成,这的确方便了编译工作,但对于初学者了解编译过程就很不利了,下图便是gcc代理的编译过程:

从上图可以看到:
预编译
将.c 文件转化成 .i文件
使用的gcc命令是:gcc –E
对应于预处理命令cpp
编译
将.c/.h文件转换成.s文件
使用的gcc命令是:gcc –S
对应于编译命令 cc –S
汇编
将.s 文件转化成 .o文件
使用的gcc 命令是:gcc –c
对应于汇编命令是 as
链接
将.o文件转化成可执行程序
使用的gcc 命令是: gcc
对应于链接命令是 ld
总结起来编译过程就上面的四个过程:预编译、编译、汇编、链接。了解这四个过程中所做的工作,对我们理解头文件、库等的工作过程是有帮助的,而且清楚的了解编译链接过程还对我们在编程时定位错误,以及编程时尽量调动编译器的检测错误会有很大的帮助的。
是否可以解决您的问题?

❷ 如何用C语言识别一个C程序的注释和函数

/* */ 主要是字符匹配的问题,检索 / 和 * ,如果检索到 * 和 / ,哨兵变量为 1 ,否则为 0 ;

//主要是检索到 / 和 / 就可以,以后这一行都是注释了。

头一个注释可以应用于 printf 中,后者不可以。

---------------------

以上均是个人理解,如有错误,请高手指正。

❸ 关于编译原理

1.当然是机器语言了,如果是汇编指令,那还得编译一次!能运行的程序都是机器语言,只有机器语言才能控制CPU,NET或Java这些中间语言,程序在运行时会被CLR或JVM快速编译成机器语言,因此这些程序速度上有损失。

高级语言源代码(文本)-通过编译器(compiler)-程序(二进制机器语言)
汇编代码(文本)-通过汇编器(assembler)-程序(二进制语言)

看到这里,你可能会想那汇编语言到底有什么用呢,编译器完全能代替汇编啊?
(1).编译器是通过高级语言(c,c++)转到机器语言的。转换过的机器语言受限与高级语言,效率和功能上都有限制。比如c不等过分操作内存。但通过汇编器转化过来的机器语言,效率高,且用汇编语言,直接和CPU对话!
(2).汇编可以反汇编(逆向编译),而这里高级语言没有发言权,就是:
程序(二进制机器语言)-通过反汇编器(compiler)-可转化为汇编代码(文本)
但永远不能转化为高级语言的源代码,。
以上两点汇编存在的重要性。

2。当然是说移植源代码。windows用x86机器语言,苹果用powerPC机器语言,windows程序当然不能运行在苹果机上,因为程序其实就是一串机器语言!但windows上有c的编译器(vc++),苹果机上也有c编译器(gcc),因此同一个c的源代码,当然就可以通过不同平台的同一种编译器实现平台移植。

3.当然是NASM,我看的所有书都首先说NASM,他是开源的,就像Linux一样,很受欢迎,还有MASN是微软的,borland的也有汇编器,不过都不常见了。

4.这跟CPU有关,一般32位x86兼容的cpu有许多寄存器,多数是32位的,也有16位的。比如CS,ES,DS这些segment寄存器一直是16位的。

5.优势太多了,这和32位和16位存在的优势一样,16位电脑最大内存1MB,寄存器都是16位的。32位,最大内存可以有4GB,整整是16位的4096倍啊!16位多渺小啊,同理64位基本上也可以蔑视32位,64内存最大内存用TB来衡量,寄存器多数是64位!地址总线也是64位。64对32位没有什么优势劣势可言,64位完全就是32位的下一代。

❹ 编译原理 名词解释

1、识别源程序中意义独立的最小单位--单词
2、不确定的有穷自动机(Nondeterministic Finite Automata)--NFA
3、是指程序—顺序执行的语句序列,其中只有一个入口和一个出口,入口就是其中的第—个语句,出口就是其中的最后一个语句--基本块
4、它把高级语言编写的源程序翻译成与之在逻辑上等价的机器语言或汇编语言的目标程序--编译程序

5、是规则的非空有穷集合--文法
6、确定的有穷自动(Deterministic Finite Automata)--DFA

❺ 编译原理

编译原理):利用编译程序从源语言编写的源程序产生目标程序的过程; 用编译程序产生目标程序的动作。 编译就是把高级语言变成计算机可以识别的2进制语言,计算机只认识1和0,编译程序把人们熟悉的语言换成2进制的。

编译程序把一个源程序翻译成目标程序的工作过程分为五个阶段:词法分析;语法分析;语义检查和中间代码生成

(5)编译原理里面什么是识别函数扩展阅读:

编译程序的语法分析器以单词符号作为输入,分析单词符号串是否形成符合语法规则的语法单位,如表达式、赋值、循环等,最后看是否构成一个符合要求的程序,按该语言使用的语法规则分析检查每条语句是否有正确的逻辑结构,程序是最终的一个语法单位。

编译程序的语法规则可用上下文无关文法来刻画。语法分析的方法分为两种:自上而下分析法和自下而上分析法。自上而下就是从文法的开始符号出发,向下推导,推出句子。

而自下而上分析法采用的是移进归约法,基本思想是:用一个寄存符号的先进后出栈,把输入符号一个一个地移进栈里,当栈顶形成某个产生式的一个候选式时,即把栈顶的这一部分归约成该产生式的左邻符号。

❻ 关于编译原理

可以自己写一个JPanel或者JComponent的子类,然后在子类中重写paint方法,在里面绘制背景图片。下面的部分是从我的代码里截出来的,不保证这样能用,只是给你个大体的丝路。学会了这个后自己重写组件就方便多了 public class ChessBoard extends JComponent{ private Image screen = null; public void paint(Graphics g) { if (screen != null) { g.drawImage(screen, (width - BOARDWIDTH) / 2, (height - BOARDHEIGHT) / 2, this); } else { screen = ChessBoard.this.createImage(BOARDWIDTH,BOARDHEIGHT); } } }

❼ C语言函数分析

1)函数名和变量名都是标识符(注意排除关键字)

2)函数后面必有括号(for、while、if、switch后也有括号)

3)系统函数?C没有这个定义吧?
你是指只有声明没有定义的函数,还是指在你规定的几个头文件里出现的函数?

===================================================================
你这个程序,词法分析、语法分析必须实现,要求再高点语义分析也得实现。
简直和实现编译器没啥区别了。

你只是要用这个功能的话,可以用source insight之类的软件查看。

❽ 求编译原理的名词解释题

词法分析(Lexical analysis或Scanning)和词法分析程序(Lexical analyzer或Scanner)
词法分析阶段是编译过程的第一个阶段。这个阶段的任务是从左到右一个字符一个字符地读入源程序,即对构成源程序的字符流进行扫描然后根据构词规则识别单词(也称单词符号或符号)。词法分析程序实现这个任务。词法分析程序可以使用lex等工具自动生成。

语法分析(Syntax analysis或Parsing)和语法分析程序(Parser)
语法分析是编译过程的一个逻辑阶段。语法分析的任务是在词法分析的基础上将单词序列组合成各类语法短语,如“程序”,“语句”,“表达式”等等.语法分析程序判断源程序在结构上是否正确.源程序的结构由上下文无关文法描述.

语义分析(Syntax analysis)
语义分析是编译过程的一个逻辑阶段. 语义分析的任务是对结构上正确的源程序进行上下文有关性质的审查, 进行类型审查.例如一个C程序片断:
int arr[2],b;
b = arr * 10;
源程序的结构是正确的.
语义分析将审查类型并报告错误:不能在表达式中使用一个数组变量,赋值语句的右端和左端的类型不匹配.

Lex
一个词法分析程序的自动生成工具。它输入描述构词规则的一系列正规式,然后构建有穷自动机和这个有穷自动机的一个驱动程序,进而生成一个词法分析程序.

Yacc
一个语法分析程序的自动生成工具。它接受语言的文法,构造一个LALR(1)分析程序.因为它采用语法制导翻译的思想,还可以接受用C语言描述的语义动作,从而构造一个编译程序. Yacc 是 Yet another compiler compiler的缩写.[回页首]

源语言(Source language)和源程序(Source program)
被编译程序翻译的程序称为源程序,书写该程序的语言称为源语言.[回页首]

目标语言(Object language or Target language)和目标程序(Object program or Target program)
编译程序翻译源程序而得到的结果程序称为目标程序, 书写该程序的语言称为目标语言.[回页首]

中间语言(中间表示)(Intermediate language(representation))
在进行了语法分析和语义分析阶段的工作之后,有的编译程序将源程序变成一种内部表示形式,这种内部表示形式叫做中间语言或中间表示或中间代码。所谓“中间代码”是一种结构简单、含义明确的记号系统,这种记号系统复杂性介于源程序语言和机器语言之间,容易将它翻译成目标代码。另外,还可以在中间代码一级进行与机器无关的优化。

[回页首]

文法(Grammars)
文法是用于描述语言的语法结构的形式规则。文法G定义为四元组(,,,)。其中为非终结符号(或语法实体,或变量)集;为终结符号集;为产生式(也称规则)的集合;产生式(规则)是形如或 a ::=b 的(a , b)有序对,其中(∪)且至少含有一个非终结符,而(∪)。,和是非空有穷集。称作识别符号或开始符号,它是一个非终结符,至少要在一条规则中作为左部出现。
一个文法的例子: G=(={A,R},={0,1} ,={A?0R,A?01,R?A1},=A) [回页首]
文法分类(A hierarchy of Grammars)
着名语言学家Noam Chomsky定义了四类文法和四种形式语言类,文法的四种类型分别是0型、1型、2型和3型。几类文法的差别在于对产生式施加不同的限制,分别是:
0型文法(短语结构文法)(phrase structure grammars):
设G=(,,,),如果它的每个产生式是这样一种结构: (∪) 且至少含有一个非终结符,而(∪),则G是一个0型文法。
1型文法(上下文有关文法)(context-sensitive grammars):
设G=(,,,)为一文法,若中的每一个产生式均满足|,仅仅 除外,则文法G是1型或上下文有关的。
2型文法(上下文无关文法)(context-free grammars):
设G=(,,,),若P中的每一个产生式满足:是一非终结符,(∪) 则此文法称为2型的或上下文无关的。
3型文法(正规文法)(regular grammars):
设G=(,,,),若中的每一个产生式的形式都是A→aB或A→a,其中A和B都是非终结,a是终结符,则G是3型文法或正规文法。
0型文法产生的语言称为0型语言。
1型文法产生的语言称为1型语言,也称作上下文有关语言。
2型文法产生的语言称为2型语言,也称作上下文无关语言。
3型文法产生的语言称为3型语言,也称作正规语言。

❾ 编译原理问题:求解

E是文法开头。ε代表终结符号(推理中代表终点或结果,程序语言中代表常量等)。E T 这些大写字母一般代表非终结符号(这些代表中间过程,非结果。程序中代表函数等等)。开始是E。因为有个G(E)。E就是文法开始符号。推导就有E开始,它也是一个非终结符(代表函数、或者一个推导过程,类似于程序中的main(c++)、winmain(vc++)、dllmain(dll)等主函数)。

1算术表达式文法:这个文法是一个递归文法。计算机进行逻辑推导时会走很多弯路(类似于遍历一颗树的过程)。为了不让计算机走弯路(提高效率的目的),可以变换为第二种文法。这种文法消除了递归(消除了歧义,类似于后缀表达式),使计算机可以一条直线走到底儿推导出结果。

我也很久没看编译原理了。 呵呵

❿ Source Insight识别函数的原理

利用正则表达式实现的,具体参考任何一本编译原理书

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