汪道之

有人的地方就有江湖

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编译原理第二章

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数据类型的分类

内部类型

优点：

  1. 基本表示的不可见性
  2. 编译时能检查变量使用的正确性
  3. 编译时可以确定无二义的操作
  4. 精度控制

用户定义类型

  1. 有限映像：
    定义：从定义域类型DT值的有限集合，到值域类型RT值的有限集合的函数（映射）
    eg：array[1..50] of char 中整数1至50到字符集的有限映像
  2. 序列：
    定义：任意多个数据项组成，数据项称为序列的成分，且类型相同
  3. 判定或：
    定义：可以选择不同成员的构造机制
    eg：PASCAL的变体记录、C的联合
    eg：
    变体记录定义如下：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
type dept=(house,sports,drugs,food,liquor);
month=1..12;
item=record
    price:real;
    case available:boolean of
        true:(amount:integer;  
            where:dept);
        false:(month_expected:month)
 end;

实现代码如下：

1
2
3
4
5
var  i1,i2:item:
i1.price:=5.24;i1.available:=true;
i1.amount:=29;i1.where:=liquor;
i2.price:=324.99;i2.available:=false;
i2.month_expect:=8;

则空间分配情况如下：

i1
变量名 值
price 5.24
available true
amount 29
where liquor
i2
变量名 值
price 324.99
available false
month_expected 8
  1. 幂集
    定义：类型T的元素的所有子集的集合，T为基类型

C语言的数据类型

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非结构类型

  1. 内部类型
    整型：int、short、long、unsigned
    浮点型：float、double
    字符型：char（有限字符集的元素）

  2. 用户定义的非结构类型
    枚举：enum

结构类型

  1. 数组

  2. 结构struct

  3. 联合union（C的联合是不安全的）

  4. 文件FILE

  5. 指针

  6. 空类型void

不允许定义空类型变量，可以定义空类型指针变量

类型检查

定义：对数据的操作和对应的类型是否匹配的一致性检查
eg：非法运算、赋值运算、形参实参类型是否匹配

  1. 静态检查和动态检查

静态检查使程序更有效
动态检查是编程更方便，但是影响了可靠性且降低了执行效率

语言分类

无类型语言：没有数据类型
eg：函数式语言（FP）、泛函程序设计语言（FFP）
弱类型语言：类型检查全部或部分在运行时完成
eg：PASCAL
强类型语言：类型检查都在编译时完成
eg：C、ADA

实现模型

在程序中，数据由常量或变量表示
在实现模型中，数据由描述符（描述数据对象的属性）和数据对象（存储区及其内容）表示

  1. 内部类型和用户定义的非结构类型：描述符一般由类型描述和指针组成
    多个变量的描述符形成变量名表
    eg：
1
int numb;

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  1. 结构类型
  • 笛卡尔积
    各成分按顺序存储，每个成分占整数个存储单元
    描述符包含：类型名、构造符、若干三元式（选择符名、域类型、指针）（每个域对应一个三元式）
    eg：
1
2
3
4
type t=recode a:real;
              b:integer;
       end;
var x:t;

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  • 有限映像
    为每一成分分配整数个可编址的存储单元
    描述符包括：类型名、构造符、定义域的基类型、下界、上界、成分类型、（每个成分占）单元个数、首地址
    eg：
1
type a=array[1..10] of real;

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  • 序列
    可变长串的表示：静态描述符+动态描述符+堆

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  • 判定或
    pascal的变体记录：描述符、数据对象、case表、若干变体描述符
1
2
3
4
5
6
type v=record a:integer;
              case b:boolean of
                   true:(c:integer);
                   false:(d:integer;
                          e:real)
       end;

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  • 指针

    表示与内部类型相同只是其值为地址

    指针指向的匿名数据对象分配在堆上

  • 编译时所有的描述符保存在一张表中以便编译时使用，甚至有些描述符要保存到运行阶段（数组），并且存储在描述符中的属性可能随运行而变化。