编译器设计之语法分析算法：LL Parser：编译器设计基础.pdfVIP

编译器设计之语法分析算法：编译器设计之语法分析算法：LLParser：编译：编译

器设计基础器设计基础

编译器设计概述编译器设计概述

1.编译器的基本概念编译器的基本概念

编译器是一种计算机程序，其主要功能是将用高级编程语言编写的源代码转换为另一种语言（通

常是机器语言或较低级的汇编语言）的代码，以便计算机能够理解和执行。编译器通过解析源代

码的语法和语义，生成目标代码，从而实现了从人类可读的代码到计算机可执行代码的转换。

2.编译器的工作流程编译器的工作流程

编译器的工作流程可以分为几个主要阶段：

1.词法分析（词法分析（LexicalAnalysis））：将源代码分解成一系列的标记（Tokens），这些标记是

编译器理解源代码的基础。

2.语法分析（语法分析（SyntaxAnalysis））：使用词法分析器生成的标记，构建出源代码的语法树

（ParseTree），这一过程通常涉及到解析算法，如LLParser。

3.语义分析（语义分析（SemanticAnalysis））：检查语法树的结构，确保代码的语义正确，例如类型

检查、变量声明等。

4.中间代码生成（中间代码生成（IntermediateCodeGeneration））：将语法树转换为一种中间表示，这种

表示更接近于目标语言，但仍然保持源代码的结构。

5.代码优化（代码优化（CodeOptimization））：对中间代码进行优化，以提高生成的目标代码的效

率。

6.目标代码生成（目标代码生成（TargetCodeGeneration））：将优化后的中间代码转换为目标语言的代

码，通常是机器语言。

3.编译器的组成部分编译器的组成部分

编译器通常由以下几个关键部分组成：

•前端（前端（Frontend））：负责词法分析、语法分析和语义分析，通常与特定的源语言紧密相

关。

•中间端（中间端（Midend））：进行中间代码生成和代码优化，这部分通常与源语言和目标语言都

无关，是编译器的核心部分。

•后端（后端（Backend））：负责目标代码生成，与特定的目标语言紧密相关。

3.1示例：词法分析器示例：词法分析器

下面是一个简单的词法分析器的Python代码示例，用于识别整数和加号：

importre

#定义词法分析器的规则token_specification=[

(NUMBER,r\d+),#Integernumber

(PLUS,r\+),#Plusoperator

(MINUS,r-),#Minusoperator

(SKIP,r[\t]+),#Skipoverspacesandtabs

(MISMATCH,r.),#Anyothercharacter

]

#创建一个词法分析器deflexer(input_string):

token_regex=|.join((?P%s%s)%pairforpairin

token_specification)

formoinre.finditer(token_regex,input_string):

kind=mo.lastgroup

value=mo.group()

ifkind==NUMBER:

yieldint(value),kind

elifkind==PLUSorkind==MINUS:

yieldvalue,kind

elifkind==SKIP:

continue

else:

raiseSyntaxError(Badtoken:%r%value)

#测试词法分析器input_string=123+456-789

fortoken,kindinlexer(input_string):