Séance d’introduction Cours de Compilation Séance d’introduction Pr ZEGOUR DJAMEL EDDINE Ecole Supérieure d’Informatique (ESI) www.zegour.uuuq.com email: d_zegour@esi.dz

Introduction (Définition) Compilation : Étude des techniques permettant de traduire un programme source en un programme objet Programme source : écrit dans un langage de programmation Programme objet : dépend de la machine

Introduction(Pré-requis) Compilation : Algorithmes et structures de données (Piles, arbres, graphes,… ) Programme source : Théorie des langages Programme objet : Structure des machines Autres : programmation procédurale, programmation objet, quelques langages de programmation

Introduction(Structures de données) Algorithmes Structures de données (Pile, arbre, graphe,… ) Pile Arbre Graphe …

Introduction(Théorie des langages) Relation entre les mathématiques et les langages Notion de grammaires et langages Classification (Chomsky) Les langages réguliers et les automates Les langages algébriques (contexte libre) et les automates à pile …

Introduction(Structure des machines) Algèbre de Boole Représentation et codage de l’information Techniques d’adressage Exécution d’une instruction Les langages d’assemblage et les assembleurs …

Introduction(Organisation du cours) Cours théorique accompagné de code C# (T1, T2, …, T8) (DotNet + Introduction C#) Cours spécifique : Réalisation du compilateur (Langage Z) (P1, P2,…. ,P20)

Introduction(Plan/Cours théorique) T1 : Vue générale T2 : Analyse lexicale T3 : Analyse syntaxique T4 : Traitement sémantique et grammaires d’attribut T5 : Table des symboles T6 : Génération de code T7 : Les analyseurs Bottom-up T8 : Générateurs de compilateurs

Introduction(Plan/Cours théorique) T1: Vue générale Motivation Structure d‘un compilateur Grammaires Arbres Syntaxiques et Ambiguïté Classification de Chomsky

Introduction(Plan/Cours théorique) T2 : Analyse lexicale Taches d‘un scanner Grammaires Régulières et Automates finis Implémentation des scanners

Introduction(Plan/Cours théorique) T3 : Analyse syntaxique Grammaires contexte-libre et Automates à pile(PDA) Analyse descendante récursive Propriétés LL(1) Traitement des erreurs

Introduction(Plan/Cours théorique) T4 : Traitement de la sémantique et les grammaires d‘attribut Traitement sémantique Grammaires d’attributs (ATG) Transformations des ATG en un analyseur Exemples d’applications

Introduction(Plan/Cours théorique) T5 : Table des symboles Vue générale Symboles Portée Types

Introduction(Plan/Cours théorique) T6 : Génération Code Vue générale Le code à générer Organisation de la mémoire Expressions Affectations Structures de contrôle Méthodes

Introduction(Plan/Cours théorique) T7 : Les analyseurs Bottom-up Comment fonctionne un analyseur Bottom-up Grammaires LR Génération de la table LR Traitement de la sémantique Traitement des erreurs LR Variantes de LR

Introduction(Plan/Cours théorique) T8 : Générateurs de compilateurs Vue générale Yacc Lex Coco/R

Introduction(Plan/Cours spécifique) Langage Z (P1) et langage Z minimal (P2) Réalisation d’un compilateur très simplifié pour le langage minimal (P3  P10) Extension du langage minimal par Expressions logiques (P11)et chaînes de caractères (P12) Les structures simples et tableaux (P13) Les structures de contrôle (P14) Les procédures et fonctions (P15) Les structures complexes (P16) Les machines abstraites (P17  P19) Les fonctions standards (P20)

Introduction(Plan/Cours spécifique) Réalisation du compilateur pour le langage Z minimal Réalisation analyse lexicale Réalisation analyse syntaxique Organisation simple de la mémoire et attribution des adresses Sémantique des déclarations, instructions et expressions Interprétation du langage

Introduction(Plan/Cours spécifique) Les machines abstraites Z Machines de Turing Les listes linéaires chaînées Les fichiers

Introduction(Plan/Réalisation) Démarche Définir un langage minimal de Z et réalisez le compilateur en entier Enrichir progressivement la grammaire A chaque étape, redémarrer toutes les étapes : lexique, syntaxe, sémantique, génération de code S‘arrêter quand le langage entier est traité.

Organisation du cours 1 T1 P1 P2 T Cours théorique général T2 2 P3 P Cours spécifique 3 4 T3 P4 Travaux dirigés Introduction Ordre de présentation du cours T4 5 P5 P6 6 7 T5 Dot Net et C# P7 P8 P9 P10 PAUSE : Terminer la réalisation du compilateur du langage Z minimal COMPIL Z 8 9 10 T6 P11 P12 P13 P14 P15 11 T7 P16 P17 P18 12 T8 P19 P20 FIN : Terminer la réalisation du compilateur du langage Z

Introduction(Extensions) Formalisation de la sémantique des langages de programmation : Spécifications relationnelles, axiomatiques, algébriques, ... Compilateurs/Interpréteurs pour langages non procéduraux - Langages fonctionnels (LISP) - Langages logiques (PROLOG) (Syntaxe identique mais Sémantique totalement différente)

Introduction(Outils standards) Langage de programmation : pour l‘écriture du compilateur/interpréteur (C++, Delphi,... ) Langage d‘assemblage : pour la génération de code (Processeur Intel) Langage pivot (Machine Virtuelle) : pour la génération de code ( P-code de PASCAL, JVM, La machine virtuelle de .NET : Common Language Runtime (CLR) )

Introduction(Outil spécifique) Khawarizm niveau 1 : environnement pour le développement des algorithmes en langage Z (conçu pour l‘apprentissage de la programmation) Compil-Z : dévoiler le fonctionnement interne des compilateurs

Introduction(Références) Compiler Construction for digital computers. David Gries. Addison-Wesley Edition. 1975 Principles of Compiler Design. A.V. Aho, J.D Ullman. Addison-Wesley Edition. 1977 Compilers : Principles, Techniques and Tools. Alfred V.Aho, Ravi Sethi, Jeffrey D.Ullman. Addison-Wesley Edition. 2003