编译器中的符号表

先决条件–编译器的阶段

符号表是由编译器创建和维护的重要数据结构，用于跟踪变量的语义，即它存储有关范围的信息和有关名称的绑定信息，有关各种实体实例的信息，例如变量和函数名称，类，对象， 等等。

• 它建立在词法和语法分析阶段。
• 该信息由编译器的分析阶段收集，并由编译器的综合阶段使用以生成代码。
• 编译器使用它来实现编译时间效率。
• 它由编译器的各个阶段使用，如下所示：
  1. 词法分析：在表中创建新表条目，例如关于令牌的条目之类的示例。
  2. 语法分析：在表中添加有关属性类型，范围，维度，参考线，用途等的信息。
  3. 语义分析：使用表中的可用信息检查语义，即验证表达式和赋值在语义上正确(类型检查)并相应地进行更新。
  4. 中间代码生成：参考符号表以了解分配了多少时间和哪种类型的运行时，该表有助于添加临时变量信息。
  5. 代码优化：使用符号表中的信息进行机器相关的优化。
  6. 目标代码生成：使用表中存在的标识符的地址信息生成代码。

符号表条目–符号表中的每个条目都与在不同阶段支持编译器的属性相关联。
存储在符号表中的项目：

• 变量名和常量
• 过程和函数名称
• 字面量常量和字符串
• 编译器生成的临时文件
• 源语言中的标签

编译器从Symbol表中使用的信息：

• 数据类型和名称
• 申报程序
• 存储偏移
• 如果是结构或记录，则指向结构表。
• 对于参数，参数是按值传递还是按引用传递
• 传递给函数的参数的数量和类型
• 基址

符号表的操作–符号表上定义的基本操作包括：

实施符号表–
以下是用于实现符号表的常用数据结构：-

1. 列表 –
   • 在此方法中，数组用于存储名称和相关信息。
   • 在所有存储记录的末尾维护一个指针“可用” ，并在它们到达时按顺序添加新名称
   • 要搜索名称，我们从列表的开头开始直到可用的指针，如果找不到，则会出现错误“使用未声明的名称”
   • 插入新名称时，我们必须确保它不存在，否则会发生错误，即“多个定义的名称”
   • O(1)的插入速度很快，但是大表的查找速度很慢–平均O(n)
   • 优点是占用的空间最少。
2. 链表–
   • 此实现使用链表。链接字段添加到每个记录。
   • 名称的搜索按链接字段的链接所指向的顺序进行。
   • 维护指针“ First”以指向符号表的第一条记录。
   • O(1)的插入速度很快，但是大表的查找速度很慢–平均O(n)
3. 哈希表 –
   • 在哈希方案中，维护两个表-哈希表和符号表，这是实现符号表的最常用方法。
   • 哈希表是一个索引范围为0到tablesize – 1的数组。这些条目是指向符号表名称的指针。
   • 要搜索名称，我们使用哈希函数，该函数将导致0到tablesize – 1之间的任何整数。
   • 插入和查找可以非常快– O(1)。
   • 优点是可以进行快速搜索，而缺点是实现起来很复杂。
4. 二进制搜索树–
   • 实现符号表的另一种方法是使用二叉搜索树，即我们添加两个链接字段，即左子和右子。
   • 所有名称都被创建为根节点的子节点，并且始终遵循二进制搜索树的属性。
   • 插入和查找平均为O(log ₂ n)。