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编译原理课程作业

这是我的编译原理课程的个人仓库，包含每一个实验Lab的全部代码以及最后的实验报告。

Lab1了解编译器的工作

在本实验中，探究了语言处理系统的工作流程和机制，围绕以下几个方面展开：

1. 预处理器做了什么
2. 编译器做了什么
3. 汇编器做了什么
4. 链接器做了什么
5. 编写了LLVM IR小程序实例，实现了SysY编译器支持的部分语言特性

具体可参考实验文档 了解编译器实验报告

Lab2 SysY汇编与Yacc使用

本次实验共有两个工作要完成:

工作一:（两人合作完成）

1. 设计SysY编译器的上下文无关语法
2. 设计SysY程序，并给出等价的ARM汇编程序代码

工作二:（单人完成）

1. 实现表达式计算的词法分析Yacc程序
2. 实现将中缀表达式转化为后缀表达式的Yacc程序

Lab3 SysY语言编译器的flex词法生成器构建

本次实验为实现lex工具实现词法分析器,主要包含的功能如下:

1. 识别所有的单词, 将源程序转化为单词流;
2. 设计符号表, 需要考虑符号表的数据结构, 搜索算法, 词素的保存, 保留字的处理等问题. 常数的属性可以是数值, 标识符是指向符号表的指针;

课外探索的部分:

1. 设计实现正则表达式到NFA的转化;
2. 设计实现NFA到DFA的转化;
3. 设计实习DFA的化简;
4. 实现模拟DFA的运转的程序;

Lab5 SysY语言编译器的yacc语法生成器构建

本次实验为使用yacc工具根据SysY语言文法生成语法分析部分, 主要包含的功能如下:

• 语法树数据结构的设计：结点类型的设计，不同类型的节点应保存的信息。
• 扩展上下文无关文法，设计翻译模式。
• 设计 Yacc 程序，实现能构造语法树的分析器。
• 以文本方式输出语法树结构，验证语法分析器实现的正确性。

Lab6 SysY语言编译器类型检查和中间代码生成构建

我们需要在之前构造好的语法树的基础上，进行类型检查，检测出代码中的一些错误并进行错误信息的打印，之后需要进行中间代码的生成，在中间代码的基础上，就可以进行一系列代码的优化工作。

• 在语法分析实验的基础上，遍历语法树，进行简单的类型检查，对于语法错误的情况简单打印出提示信息。
• 完成中间代码生成工作，输出中间代码。

Lab7 SysY语言编译器的目标代码生成及编译器优化构建

在中间代码生成之后，就可以对中间代码进行自顶向下的遍历，从而生成目标代码。需要以下几个方便的设计：

1. 需要完成指令的翻译工作；
2. 实现寄存器分配算法：包含活跃区间分析，寄存器分配，生成溢出代码；

更进一步地实现中间代码层的优化：常量折叠，mem2reg算法，公共子表达式消除等优化算法