编译文法原理及解释

A. 编译过程分为哪几个阶段各阶段的遵循的原则、识别机构、使用的文法编译原理

编译原理中的遍概念
编译阶段也常常划分为两大步骤，分析步骤和综合步骤 分析步骤和综合步骤 分析步骤是指对源程序的分析 －线性分析(词法分析或扫描) －层次分析(语法分析) －语义分析 综合步骤是指后端的工作，为目标程序的生成而进行的综合

你分析过吗？若按照这种组合方式实现编译程序，可以设想，某一编译程序的前端加上相应不同的后 端则可以为不同的机器构成同一个源语言的编译程序。也可以设想，不同语言编译的前端生成同一种中间 语言，再使用一个共同的后端，则可为同一机器生成几个语言的编译程序。

一个编译过程可由一遍、两遍或多遍完成。所谓"遍"，也称作"趟"，是对源程序或其等价的中间语言程 序从头到尾扫视并完成规定任务的过程。每一遍扫视可完成上述一个阶段或多个阶段的工作。例如一遍可 以只完成词法分析工作；一遍完成词法分析和语法分析工作；甚至一遍完成整个编译工作。对于多遍的编 译程序，第一遍的输入是用户书写的源程序，最后一遍的输出是目标语言程序，其余是上一遍的输出为下 一遍的输入。

在实际的编译系统的设计中，编译的几个阶段的工作究竟应该怎样组合，即编译程序究竟分成几遍， 参考的因素主要是源语言和机器(目标机)的特征。比如源语言的结构直接影响编译的遍的划分；像 PL/1 或 ALGOL 68 那样的语言，允许名字的说明出现在名字的使用之后，那么在看到名字之前是不便为包含该名 字的表达式生成代码的，这种语言的编译程序至少分成两遍才容易生成代码。另外机器的情况，即编译程 序工作的环境也影响编译程序的遍数的划分。遍数多一点，整个编译程序的逻辑结构可能清晰些，但遍数 多即意味着增加读写中间文件的次数，势必消耗较多时间，一般会比一遍的编译要慢。

B. 编译原理的文法

“文法是以有穷的集合刻画无穷的集合的一个工具”，有穷的集合应该是已经出现的，人们普遍接受的词、词组或句子，无穷的集合就是有穷的集合的词、词组或句子，创造新的集合过程和结果，有待进一步认识接受。
我们的文法规定内涵是已经明确定义的和正在定义（声明）的内容。反映到计算机语言程序中就是编程时已经定义的和正在定义（声明）的字符或字符串。文法可以以表的形式，或词典形式存放。

C. 编译原理全部的名词解释

书上有别那么懒！。。。。
编译过程的六个阶段：词法分析，语法分析，语义分析，中间代码生成，代码优化，目标代码生成
解释程序：把某种语言的源程序转换成等价的另一种语言程序——目标语言程序，然后再执行目标程序。解释方式是接受某高级语言的一个语句输入，进行解释并控制计算机执行，马上得到这句的执行结果，然后再接受下一句。
编译程序：就是指这样一种程序，通过它能够将用高级语言编写的源程序转换成与之在逻辑上等价的低级语言形式的目标程序(机器语言程序或汇编语言程序)。
解释程序和编译程序的根本区别：是否生成目标代码
句子的二义性（这里的二义性是指语法结构上的。）:文法G[S]的一个句子如果能找到两种不同的最左推导(或最右推导)，或者存在两棵不同的语法树，则称这个句子是二义性的。
文法的二义性:一个文法如果包含二义性的句子，则这个文法是二义文法，否则是无二义文法。
LL(1)的含义：(LL(1)文法是无二义的； LL(1)文法不含左递归)
第1个L：从左到右扫描输入串 第2个L：生成的是最左推导
1 ：向右看1个输入符号便可决定选择哪个产生式
某些非LL(1)文法到LL(1)文法的等价变换: 1. 提取公因子 2. 消除左递归
文法符号的属性:单词的含义，即与文法符号相关的一些信息。如，类型、值、存储地址等。
一个属性文法(attribute grammar)是一个三元组A=(G, V, F)
G：上下文无关文法。
V：属性的有穷集。每个属性与文法的一个终结符或非终结符相连。属性与变量一样，可以进行计算和传递。
F：关于属性的断言或谓词(一组属性的计算规则)的有穷集。断言或语义规则与一个产生式相联，只引用该产生式左端或右端的终结符或非终结符相联的属性。
综合属性:若产生式左部的单非终结符A的属性值由右部各非终结符的属性值决定,则A的属性称为综合属
继承属性:若产生式右部符号B的属性值是根据左部非终结符的属性值或者右部其它符号的属性值决定的,则B的属性为继承属性。
(1)非终结符既可有综合属性也可有继承属性，但文法开始符号没有继承属性。
(2) 终结符只有综合属性，没有继承属性，它们由词法程序提供。
在计算时： 综合属性沿属性语法树向上传递；继承属性沿属性语法树向下传递。
语法制导翻译：是指在语法分析过程中，完成附加在所使用的产生式上的语义规则描述的动作。
语法制导翻译实现：对单词符号串进行语法分析，构造语法分析树，然后根据需要构造属性依赖图，遍历语法树并在语法树的各结点处按语义规则进行计算。
中间代码（中间语言）
1、是复杂性介于源程序语言和机器语言的一种表示形式。
2、一般，快速编译程序直接生成目标代码。
3、为了使编译程序结构在逻辑上更为简单明确，常采用中间代码，这样可以将与机器相关的某些实现细节置于代码生成阶段仔细处理，并且可以在中间代码一级进行优化工作，使得代码优化比较容易实现。
何谓中间代码：源程序的一种内部表示，不依赖目标机的结构，易于代码的机械生成。
为何要转换成中间代码:(1)逻辑结构清楚；利于不同目标机上实现同一种语言。
(2)便于移植，便于修改，便于进行与机器无关的优化。
中间代码的几种形式：逆波兰记号 ，三元式和树形表示 ，四元式
符号表的一般形式：一张符号表的的组成包括两项，即名字栏和信息栏。
信息栏包含许多子栏和标志位，用来记录相应名字和种种不同属性，名字栏也称主栏。主栏的内容称为关键字（key word）。
符号表的功能：（1）收集符号属性 (2) 上下文语义的合法性检查的依据： 检查标识符属性在上下文中的一致性和合法性。(3)作为目标代码生成阶段地址分配的依据
符号的主要属性及作用：
1. 符号名 2. 符号的类型 （整型、实型、字符串型等））3. 符号的存储类别（公共、私有）
4. 符号的作用域及可视性 （全局、局部） 5. 符号变量的存储分配信息 （静态存储区、动态存储区）
存储分配方案策略：静态存储分配；动态存储分配：栈式、 堆式。
静态存储分配
1、基本策略
在编译时就安排好目标程序运行时的全部数据空间，并能确定每个数据项的单元地址。
2、适用的分配对象：子程序的目标代码段；全局数据目标（全局变量）
3、静态存储分配的要求：不允许递归调用，不含有可变数组。
FORTRAN程序是段结构，不允许递归，数据名大小、性质固定。 是典型的静态分配
动态存储分配
1、如果一个程序设计语言允许递归过程、可变数组或允许用户自由申请和释放空间，那么，就需要采用动态存储管理技术。
2、两种动态存储分配方式：栈式，堆式
栈式动态存储分配
分配策略：将整个程序的数据空间设计为一个栈。
【例】在具有递归结构的语言程序中，每当调用一个过程时，它所需的数据空间就分配在栈顶，每当过程工作结束时就释放这部分空间。
过程所需的数据空间包括两部分
一部分是生存期在本过程这次活动中的数据对象。如局部变量、参数单元、临时变量等；
另一部分则是用以管理过程活动的记录信息(连接数据)。
活动记录（AR）
一个过程的一次执行所需要的信息使用一个连续的存储区来管理，这个区 (块)叫做一个活动记录。
构成
1、临时工作单元；2、局部变量；3、机器状态信息；4、存取链；
5、控制链；6、实参；7、返回地址
什么是代码优化
所谓优化，就是对代码进行等价变换，使得变换后的代码运行结果与变换前代码运行结果相同，而运行速度加快或占用存储空间减少。
优化原则：等价原则：经过优化后不应改变程序运行的结果。
有效原则：使优化后所产生的目标代码运行时间较短，占用的存储空间较小。
合算原则：以尽可能低的代价取得较好的优化效果。
常见的优化技术
(1) 删除多余运算(删除公共子表达式) (2) 代码外提 +删除归纳变量+ (3)强度削弱; (4)变换循环控制条件 (5)合并已知量与复写传播 (6)删除无用赋值
基本块定义
程序中只有一个入口和一个出口的一段顺序执行的语句序列，称为程序的一个基本块。

给我分数啊。。。

D. 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

E. 编译和解释的区别是什么

1.定义区别

①编译原理旨在介绍编译程序构造的一般原理和基本方法。内容包括语言和文法、词法分析、语法分析、语法制导翻译、中间代码生成、存储管理、代码优化和目标代码生成。

②汇编语言（assembly language）是一种用于电子计算机、微处理器、微控制器或其他可编程器件的低级语言，亦称为符号语言。

2.处理方式区别

①编译过程与解释挺像，区别就在于编译是将所有的源代码指令一次性成翻目标代码并执行。

②汇编过程就是把汇编指令一对一地翻译成01机器码的过程。而采用这种处理方式的语言只有一类：汇编语言。

3.特点区别

①编译语言的特点就是不需要解释器的参与，所以运行比较快，但是编译好的程序只能在当前平台运行，是个局限性。

②汇编语言是当今世界上历史最早，应用最广，功能最强大，运行速度最快的编程语言。但是汇编语言开发工期长，可读性差，并且不能跨平台编程。

F. 关于编译原理中语义语法的理解

一种语言是合法句子的集合。什么样的句子是合法的呢？可以从两方面来判断：语法和语义。语法是和文法结构有关，然而语义是和按照这个结构所组合的单词符号的意义有关。合理的语法结构并不表明语义是合法的。例如我们常说：我上大学，这个句子是符合语法规则的，也符合语义规则。但是大学上我，虽然符合语法规则，但没有什么意义，所以说是不符合语义的。

G. 编译原理文法分析

改完了,能文法分析出来了!!
大概 跟你说下 你的错误吧:
出错地点:
1.声明的stack[50]没有初始化;
2.stack的入栈是错误的,按照你的方式,如果原来有TM,再加入T->FN,则M就被挤出来了.(这里很关键,你对照我给你改的再看看)
3.s指针在你入栈操作以后并没有指向栈顶,而是保持了不变,这肯定是有问题的.(传入push函数的时候直接传参数s就好了.)
4.if(*s==*p){***}else{}的else的右括号管辖的范围 有错误

不嫌弃的话,可以去http://blog.csdn.net/fangguanya,我的BLOG,不怎么充实,呵呵,有这个程序的运行结果的. 谢谢 呵呵.
总之你对照我给你改的再看看吧. 我把我的测试输出 也给保留了.你好对照点.
(PS.我用的vs2005,用的时候你改下头申明,其他一样)

// grammar.cpp : Defines the entry point for the console application.
//

#include "stdafx.h"
#include<iostream>
using namespace std;

char * spush(char *stack,char *pt);
bool analyse(char *p);

void main()
{
//将分析串存放在二维数组中
char input[5][10]={"i+i#",
"i*(i+i)#",
"i*i+i#",
"i+*#",
"+i*i#"};
bool flag; //定义一个布尔型的标记量
for(int h=0;h<5;++h)
{
flag=analyse(input[h]);
if(flag) cout<<"恭喜你！"<<input[h]<<"语法分析成功，合法！"<<endl;
else cout<<"对不起！"<<input[h]<<"语法分析失败，非法！"<<endl;
}
int aaa;
cin>>aaa;
}
//定义各一将串逆序入栈的函数
char * spush(char *stack,char *pt)
{
int l=0;
//while循环的作用是将指针指向字符串的末尾，然后再由后向前入栈，从而实现逆序
while(*pt!='\0')
{
pt++;
l++;
}

if (*stack == '#')
{
stack++;
}
while(l)
{
pt--;
char cTempIntoStack = (*pt);
*stack=cTempIntoStack;
stack++;
l--;
}
stack--; //由于前面向前加了一位,要返回
////////////////
return stack;
///////////////////////////////////

}

/*LL(1)分析表
i + * ( ) #
E TM +TM
F i (E)
M TM e e
N e *FN e e
T FN FN
*/

//分析函数
bool analyse(char *p){
char analyseTable[5][6][4]={
"TM", "", "", "TM", "", "",
"i", "", "", "(E)", "", "",
"", "+TM", "", "", "e", "e",
"", "e", "*FN", "", "e", "e",
"FN", "", "", "TN", "", ""
};
char *stack = new char[50]; //定义一个栈空间
for (int iStack = 0;iStack<50 ;iStack++)
{
stack[iStack] = 0;
}
char *s=stack; //用指针*s指向栈的起始地址
*s='#'; //将“#”入栈
s++; //指针加1
*s='E'; //将“E”入栈
//下面的while循环实现字符串的词法分析操作

int count = 0;

while(*s!='#' || *p!='#'){
count++;
char * temp = s;
cout<<"NO."<<count<<endl;
cout<<"STACK"<<endl;
while (*temp != '#')
{
cout<<*temp<<" ";
temp--;
}
cout<<endl;

int x,y;
//若果栈顶数据和分析串的字符匹配，则将符号栈的栈顶数据出栈（即将栈顶指针减1）
if(*s==*p){
cout<<"Before :"<<*s<<endl;
s--;
p++;
cout<<"After :"<<*s<<endl;
}
//当符号栈和分析串的字符不匹配时，查分析表
else {
switch(*s){
case 'E':x=0;break;
case 'F':x=1;break;
case 'M':x=2;break;
case 'N':x=3;break;
case 'T':x=4;break;
default:return false;
}
switch(*p){
case 'i':y=0;break;
case '+':y=1;break;
case '*':y=2;break;
case '(':y=3;break;
case ')':y=4;break;
case '#':y=5;break;
default:return false;
}
//若果对应的为空，则分析串非法，退出
if(analyseTable[x][y][0]=='\0') return false;
//若查表所对应的为'e'，则将符号栈的栈顶数据出栈
else if(analyseTable[x][y][0]=='e') s--;
//其它，这时将查表所得的项逆序入符号栈
else {
s=spush(s,analyseTable[x][y]);
}
}
}
return true; //分析成功，返回
}

H. 如何通俗易懂地解释编译原理中语法分析的过程

分成词法分析，语法分析（LL算法，递归下降算法，LR算法），语义分析，运行时环境，中间代码，代码生成，代码优化这些部分。其实现在很多编译原理的教材都是按照85,86出版的那本龙书来安排教学内容的，所以那本龙书的内容格式几乎成了现在编译原理教材的定式，包括国内的教材也是如此。一般来说，大学里面的本科教学是不可能把上面的所有部分都认真讲完的，而是比较偏重于前面几个部分。像代码优化那部分东西，就像个无底洞一样，如果要认真讲，就是单独开一个学期的课也不可能讲得清楚。所以，一般对于本科生，对词法分析和语法分析掌握要求就相对要高一点了。

词法分析相对来说比较简单。可能是词法分析程序本身实现起来很简单吧，很多没有学过编译原理的人也同样可以写出各种各样的词法分析程序。不过编译原理在讲解词法分析的时候，重点把正则表达式和自动机原理加了进来，然后以一种十分标准的方式来讲解词法分析程序的产生。这样的做法道理很明显，就是要让词法分析从程序上升到理论的地步。

语法分析部分就比较麻烦一点了。现在一般有两种语法分析算法，LL自顶向下算法和LR自底向上算法。LL算法还好说，到了LR算法的时候，困难就来了。很多自学编译原理的都是遇到LR算法的理解成问题后就放弃了自学。其实这些东西都是只要大家理解就可以了，又不是像词法分析那样非得自己写出来才算真正的会。像LR算法的语法分析器，一般都是用工具Yacc来生成，实践中完全没有比较自己来实现。对于LL算法中特殊的递归下降算法，因为其实践十分简单，那么就应该要求每个学生都能自己写。当然，现在也有不少好的LL算法的语法分析器，不过要是换在非C平台，比如Java,Delphi,你不能运用YACC工具了，那么你就只有自己来写语法分析器。

I. 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。

J. 编译原理的文法是什么

文法是描述语言规则的形式规则。实际上就是用一个四元组G=(VT,VN,S,P)定义的一个推理方式。其中VT是终结符，VN是非终结符，S是开始符号，P是一组产生规则。