Языки программирования. Часть 2. Компиляторы

1. Языки программирования. Часть 2. Компиляторы

2. Компиляторы

Введение в компиляторы
Компиляторы
Структура компилятора

3. Структура компилятора

1.Лексический анализ
2.Разбор текста
3.Семантический анализ
4.Оптимизация
5.Генерация кода
Введение в компиляторы

4. Структура компилятора

Введение в компиляторы
• Первый шаг: распознавание слов.
– наименьшая единица после буквы
This is a sentence.
ist his ase nte nce

5. Лексический анализ

Введение в компиляторы
• Лексический анализатор делит текст
программы на “слова(words)” или
“токены (tokens)”
if x == y then z = 1; else z = 2;
keywords
variable names
constants
operators
punctuations, separators

6. Разбор текста

Введение в компиляторы
• Как только слова определены,
следующим шагом является понимание
структуры предложения
• Разбор текста = Построение
диаграммы предложения
– Диаграмма представляется в
виде дерева

7. Разбор текста

Введение в компиляторы
Разбор текста
This line is
a
longer sentence
article noun verb article adjective noun
subject
object
sentence

8. Разбор текста

Введение в компиляторы
Разбор текста
if x == y then z = 1; else z = 2;
x == y
z
1
relation
assign
predicate
then-stmt
if – then – else
z
2
assign
else-stmt

9. Семантический анализ

Введение в компиляторы
• Как только структура предложения
определена, необходимо попытаться
понять «смысл»
- Это сложно!
• Компиляторы выполняют ограниченные
виды семантического анализа, чтобы
обнаружить несоответствия

10. Семантический анализ

Введение в компиляторы
• Например:
Jack said Jerry left his assignment at home.
1. Jack said Jerry left Jerry's assignment at home.
2. Jack said Jerry left Jack's assignment at home.
• Ещё хуже:
Jack said Jack left his assignment at home?

11. Семантический анализ

Введение в компиляторы
• Языки программирования
определяют
строгие
правила, чтобы избежать
таких разногласий
{
int Jack = 3;
{
int Jack = 4;
cout << Jack;
}
}

12. Семантический анализ

Введение в компиляторы
Компиляторы
выполняют
множество
семантических проверок помимо привязок
переменных (variable bindings)
Например:
Jack left her homework at home.
“несоответствие типов” между her и Jack;
обозначает,
что
это
разные
люди
(аналог проверки типов компилятором)

13. Оптимизация

Введение в компиляторы
Оптимизация не имеет сильного соответствия
akin to
в естественном языке
– But a little bit like editing
Автоматическое преобразование программы
нацелено на то, чтобы
– Работать быстрее
– Использовать меньше памяти
– Мощность
– Сеть
– База данных

14. Оптимизация

Введение в компиляторы
Оптимизация
X = Y * 0 is the same as
No !
valid for integers
Invalid for floating point
NaN – not a number
NaN * 0 = NaN
X=0

15. Генерация кода

Введение в компиляторы
Code Gen
• Создает код сборки (обычно)
• Перевод на другой язык
– Аналогично переводу в ЕЯ-х
Прим. ЕЯ – естественный язык

16. Генерация кода

Введение в компиляторы
Генерация кода
• Общая
структура
большинства
компиляторов соответствует схеме
• Пропорции
FORTRAN 1
L
L
P
изменились
P
S
S
O
O
со
времен
CG
CG
Прим. L- лексический анализ, P(arse)- разбор, S-семантический анализ,
O - оптимизация, CG – генерация кода

17. Спасибо за внимание