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| 編譯 | |
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編譯，1、利用編譯程序從源語言編寫的源程序產生目標程序的過程。 2、用編譯程序產生目標程序的動作。 編譯就是把高級語言變成計算機可以識別的2進制語言，計算機只認識1和0，編譯程序把人們熟悉的語言換成2進制的。 編譯程序把一個源程序翻譯成目標程序的工作過程分為五個階段:詞法分析;語法分析;語義檢查和中間代碼生成;代碼優化;目標代碼生成。主要是進行詞法分析和語法分析，又稱為源程序分析，分析過程中發現有語法錯誤，給出提示信息。
編譯語言是一種以編譯器來實現的編程語言。它不像直譯語言一樣，由解釋器將代碼一句一句運行，而是以編譯器，先將代碼編譯為機器碼，再加以運行。理論上，任何編程語言都可以是編譯式，或直譯式的。它們之間的區別，僅與程序的應用有關。[1]
編譯程序
將某一種程序設計語言寫的程序翻譯成等價的另一種語言的程序的程序, 稱之為編譯程序(compiler) .
詞法分析
詞法分析的任務是對由字符組成的單詞進行處理，從左至右逐個字符地對源程序進行掃描，產生一個個的單詞符號，把作為字符串的源程序改造成為單詞符號串的中間程序。執行詞法分析的程序稱為詞法分析程序或掃描器。[2]
源程序中的單詞符號經掃描器分析，一般產生二元式:單詞種別;單詞自身的值。單詞種別通常用整數編碼，如果一個種別只含一個單詞符號，那麼對這個單詞符號，種別編碼就完全代表它自身的值了。若一個種別含有許多個單詞符號，那麼，對於它的每個單詞符號，除了給出種別編碼以外，還應給出自身的值。
詞法分析器一般來說有兩種方法構造:手工構造和自動生成。手工構造可使用狀態圖進行工作，自動生成使用確定的有限自動機來實現。
語法分析
編譯程序的語法分析器以單詞符號作為輸入，分析單詞符號串是否形成符合語法規則的語法單位，如表達式、賦值、循環等，最後看是否構成一個符合要求的程序，按該語言使用的語法規則分析檢查每條語句是否有正確的邏輯結構，程序是最終的一個語法單位。編譯程序的語法規則可用上下文無關文法來刻畫。
語法分析的方法分為兩種:自上而下分析法和自下而上分析法。自上而下就是從文法的開始符號出發，向下推導，推出句子。而自下而上分析法採用的是移進歸約法，基本思想是:用一個寄存符號的先進後出棧，把輸入符號一個一個地移進棧里，當棧頂形成某個產生式的一個候選式時，即把棧頂的這一部分歸約成該產生式的左鄰符號。
中間代碼
中間代碼是源程序的一種內部表示，或稱中間語言。中間代碼的作用是可使編譯程序的結構在邏輯上更為簡單明確，特別是可使目標代碼的優化比較容易實現中間代碼，即為中間語言程序，中間語言的複雜性介於源程序語言和機器語言之間。中間語言有多種形式，常見的有逆波蘭記號、四元式、三元式和樹。
代碼優化
代碼優化是指對程序進行多種等價變換，使得從變換後的程序出發，能生成更有效的目標代碼。所謂等價，是指不改變程序的運行結果。所謂有效，主要指目標代碼運行時間較短，以及占用的存儲空間較小。這種變換稱為優化。
有兩類優化:一類是對語法分析後的中間代碼進行優化，它不依賴於具體的計算機;另一類是在生成目標代碼時進行的，它在很大程度上依賴於具體的計算機。對於前一類優化，根據它所涉及的程序範圍可分為局部優化、循環優化和全局優化三個不同的級別。
目標代碼
目標代碼生成是編譯的最後一個階段。目標代碼生成器把語法分析後或優化後的中間代碼變換成目標代碼。目標代碼有三種形式:
① 可以立即執行的機器語言代碼，所有地址都重定位;
② 待裝配的機器語言模塊，當需要執行時，由連接裝入程序把它們和某些運行程序連接起來，轉換成能執行的機器語言代碼;
③ 匯編語言代碼，須經過匯編程序匯編後，成為可執行的機器語言代碼。
目標代碼生成階段應考慮直接影響到目標代碼速度的三個問題:一是如何生成較短的目標代碼;二是如何充分利用計算機中的寄存器，減少目標代碼訪問存儲單元的次數;三是如何充分利用計算機指令系統的特點，以提高目標代碼的質量。
表格管理
編譯過程中源程序的各種信息被保留在種種不同的表格，編譯各階段的工作都涉及到構造、查找、或更新有關的表格。
編譯程序的公共輔助部分。對源程序中的各種量進行管理，登記在相應的表格。編譯程序處理時通過查表得到所需的信息。
出錯處理
如果編譯過程中發現源程序有錯誤，編譯程序應報告錯誤的性質和錯誤的發生的地點，並且將錯誤所造成的影響限制在儘可能小的範圍內，使得源程序的其餘部分能繼續被編譯下去，有些編譯程序還能自動糾正錯誤，這些工作由錯誤處理程序完成。
需要注意的是，一般上編譯器只做語法檢查和最簡單的語義檢查，而不檢查程序的邏輯。