编译器概述、编译器结构、编译器实例

编译器概述

1.编译器是一个程序
核心功能是把源代码翻译成目标代码
比如源代码：C/C++，Java，C#，html
目标代码：X86，IA64,ARM,…

把一种源程序翻译成另外一种源程序，例如：将C++ 利用Cfront翻译成C语言（广义上）
把源程序翻译成目标代码，比如：C语言翻译成X86

源代码经过编译器的翻译生成目标代码（静态计算，不执行这个代码，要保证语义相同，语义保持）

真实的计算机 或 JVM虚拟机 通过对目标代码进行动态计算得到结果

解释器：解释器也是处理程序的一种程序

编译器：gcc g++ 得到可执行程序 离线的方式 offline
解释器 处理过程 得到结果 在线 online

编译器的高层结构

编译器具有非常模块化的高层结构

输入→前端（）→后端（）→输出
前端：做词法分析、语法分析的部分
后端：做指令生成、指令优化的部分

抽象的多个阶段（phase）
编译器可以看成多个阶段构成的“流水线”结构

典型编译器高层结构
一种没有优化的编译器结构
1.词法分析（第一个阶段 字符序列处理后得到 记号序列 ）
2.语法分析（记号序列 处理后 建立 抽象语法树）
3.语义分析（对语法树的合法性进行处理，程序没有语义语法的错误后 得到中间代码，如果这个语义没错，后面步骤就不会再报错了，这里已经将代码的语法语义检测完毕）
4.代码生成（由中间代码 生成目标代码）

符号表：存取了编译过程中的相关信息，和上述阶段都有联系

更复杂的一种编译器结构

**小结：**编译器由多个阶段组成，每个阶段都要处理不同的问题（使用不同的理论、数据结构和算法）
编译器设计中的重要问题是如何 合理的划分组织各个阶段
接口清晰
编译器容易实现、维护

编译器示例

规则

编译器实现：
任务：编译程序1+2+3到栈式计算机
(左结合)
“1+2+3” 用树来存储（中序遍历）AST
前端语法分析 代码生成（使用树的后序遍历 post-order） stack

1. 遇到的节点是n的话就push n
2. 遇到的节点是加号的话就生成代码“add”

阶段一：词法分析
阶段二：语法树生成

阶段三：代码生成

小结

1. 编译器的构造和具体的编译器目标相关，
   前端负责将输入的 变成语法树（中间表示）
   后端做代码生成（生成stack）也就是目标代码。
2. 任务：增加一个代码优化的阶段