编译原理（一）：介绍

第一章 介绍

1.1 什么是编译程序

​ 从基本功能来看，编译程序是一种翻译程序。

​ 假设A为源语言，B为目标语言，编译程序就是将语言A的程序翻译成语言B的程序

• 编译程序是较为复杂的翻译程序

  • 需要对源程序进行分析，识别源程序的语法结构信息，理解源程序的语义信息，反馈相应的出错信息

• 编译程序通常是从较高级语言的程序翻译至较低级的语言的程序

  C 代码 --> 汇编代码

• 源语言通常为高级语言，目标语言通常为机器级语言或较低的虚拟机语言

• 编译语言的主要泛型

  • 命令式语言：C，C++，java
  • 面向对象语言：java，C++
  • 陈述式语言：函数式，逻辑型
  • 并发语言：java，Pascal
  • 其他：同步语言，脚本语言

• 编译程序逻辑结构上至少包含两大阶段

  • 1. 分析阶段：理解源程序，挖掘源程序的语义
    2. 综合阶段：生成与源程序语义上等价的目标程序

• 编译程序的前端、中端、后端

  • 1. 前端：实现主要的分析任务，通常以第一次生成中间代码为标志
    2. 后端：实现主要的综合任务，通常以从最后一级中间代码生成目标代码为标志
    3. 中端：实现各级中间代码上的操作

• 典型编译程序的逻辑过程

  

  

• 出错处理
  • 检查错误：报告出错信息
  • 排错：恢复编译工作
• 编译程序的遍
  • 对一种代码形式从头到尾扫描一遍，将一个代码空间变换到另一个代码空间
  • 代码空间=代码+符号表+其他有用信息

解释程序

不产生目标程序文件，不区别翻译阶段和执行阶段，翻译源程序的每条语句后直接执行，程序执行期间一直有解释程序守候，常用于实现虚拟机

• 比较编译程序和解释程序

• 预处理程序

  • 支持宏定义(#define)，支持文件包含(#include)，支持其他更复杂的源程序扩展信息
  • 预处理程序和编译程序的关系
  • 

• 汇编程序：翻译汇编语言程序至可重定位的机器语言程序

• 装入和连接程序：对可重定位机器语言程序进行修改，将相对地址变换为机器绝对地址

  • 连接程序合并多个可重定位机器语言程序文件到同一个程序
  • 装入和连接程序产生最终可执行的机器语言程序

• 调试程序：
  • 反馈目标程序运行时信息，将目标程序运行时信息与源程序关联，断点管理、单步跟踪、读/写目标状态等功能
• 调试程序和编译程序的关系