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ai編譯器的發展

發布時間:2022-07-12 23:25:30

Ⅰ 什麼是AI編輯器

ai是人工智慧的意思,應該是編寫游戲中的ai角色腳本

編譯技術的發展歷程

1954年至1957年間,IBM的John Backus帶領一個小組開發FORTRAN語言及其編譯器,使得上面的擔憂不必要了。
但由於當時處理中所涉及到的大多數程序設計語言的翻譯並不為人所掌握,所以這個項目的成功也伴隨著巨大的辛勞。
幾乎與此同時,人們也在開發著第一個編譯器,Noam Chomsky開始自然語言結構的研究。使得編譯器結構異常簡單,甚至還帶有了一些自動化。
Chomsky的研究導致了根據語言文法(grammar,結構規則)的難易程度以及識別它們所需的演算法來為語言分類。文法有4個層次:0型、1型、2型和3型文法,且其中的每一個都是其前者的專門化。2型(或上下文無關文法context-free grammar)是程序設計語言中最有用的,代表著程序設計語言結構的標准方式。
人們接著又深化了生成有效的目標代碼的方法,這就是最初的編譯器,它們被一直使用至今。人們通常將其誤稱為優化技術(optimization technique),但因其從未真正地得到過被優化了的目標代碼而僅僅改進了它的有效性,因此實際上應稱作代碼改進技術(code improvement technique)。
在70年代後期和80年代早期,大量的項目都關注於編譯器其他部分的生成自動化,這其中就包括了代碼生成。這些嘗試並未取得多少成功,這大概是因為操作太復雜而人們又對其不甚了解。

Ⅲ 編譯器的發展史

編譯器
編譯器,是將便於人編寫,閱讀,維護的高級計算機語言翻譯為計算機能識別,運行的低級機器語言的程序。編譯器將源程序(Source program)作為輸入,翻譯產生使用目標語言(Target language)的等價程序。源程序一般為高級語言(High-level language),如Pascal,C++等,而目標語言則是匯編語言或目標機器的目標代碼(Object code),有時也稱作機器代碼(Machine code)。

一個現代編譯器的主要工作流程如下:

源程序(source code)→預處理器(preprocessor)→編譯器(compiler)→匯編程序(assembler)→目標程序(object code)→連接器(鏈接器,Linker)→可執行程序(executables)
目錄 [隱藏]
1 工作原理
2 編譯器種類
3 預處理器(preprocessor)
4 編譯器前端(frontend)
5 編譯器後端(backend)
6 編譯語言與解釋語言對比
7 歷史
8 參見

工作原理
翻譯是從源代碼(通常為高級語言)到能直接被計算機或虛擬機執行的目標代碼(通常為低級語言或機器言)。然而,也存在從低級語言到高級語言的編譯器,這類編譯器中用來從由高級語言生成的低級語言代碼重新生成高級語言代碼的又被叫做反編譯器。也有從一種高級語言生成另一種高級語言的編譯器,或者生成一種需要進一步處理的的中間代碼的編譯器(又叫級聯)。

典型的編譯器輸出是由包含入口點的名字和地址以及外部調用(到不在這個目標文件中的函數調用)的機器代碼所組成的目標文件。一組目標文件,不必是同一編譯器產生,但使用的編譯器必需採用同樣的輸出格式,可以鏈接在一起並生成可以由用戶直接執行的可執行程序。

編譯器種類
編譯器可以生成用來在與編譯器本身所在的計算機和操作系統(平台)相同的環境下運行的目標代碼,這種編譯器又叫做「本地」編譯器。另外,編譯器也可以生成用來在其它平台上運行的目標代碼,這種編譯器又叫做交叉編譯器。交叉編譯器在生成新的硬體平台時非常有用。「源碼到源碼編譯器」是指用一種高級語言作為輸入,輸出也是高級語言的編譯器。例如: 自動並行化編譯器經常採用一種高級語言作為輸入,轉換其中的代碼,並用並行代碼注釋對它進行注釋(如OpenMP)或者用語言構造進行注釋(如FORTRAN的DOALL指令)。

預處理器(preprocessor)
作用是通過代入預定義等程序段將源程序補充完整。

編譯器前端(frontend)
前端主要負責解析(parse)輸入的源程序,由詞法分析器和語法分析器協同工作。詞法分析器負責把源程序中的『單詞』(Token)找出來,語法分析器把這些分散的單詞按預先定義好的語法組裝成有意義的表達式,語句 ,函數等等。 例如「a = b + c;」前端詞法分析器看到的是「a, =, b , +, c;」,語法分析器按定義的語法,先把他們組裝成表達式「b + c」,再組裝成「a = b + c」的語句。 前端還負責語義(semantic checking)的檢查,例如檢測參與運算的變數是否是同一類型的,簡單的錯誤處理。最終的結果常常是一個抽象的語法樹(abstract syntax tree,或 AST),這樣後端可以在此基礎上進一步優化,處理。

編譯器後端(backend)
編譯器後端主要負責分析,優化中間代碼(Intermediate representation)以及生成機器代碼(Code Generation)。

一般說來所有的編譯器分析,優化,變型都可以分成兩大類: 函數內(intraproceral)還是函數之間(interproceral)進行。很明顯,函數間的分析,優化更准確,但需要更長的時間來完成。

編譯器分析(compiler analysis)的對象是前端生成並傳遞過來的中間代碼,現代的優化型編譯器(optimizing compiler)常常用好幾種層次的中間代碼來表示程序,高層的中間代碼(high level IR)接近輸入的源程序的格式,與輸入語言相關(language dependent),包含更多的全局性的信息,和源程序的結構;中層的中間代碼(middle level IR)與輸入語言無關,低層的中間代碼(Low level IR)與機器語言類似。 不同的分析,優化發生在最適合的那一層中間代碼上。

常見的編譯分析有函數調用樹(call tree),控制流程圖(Control flow graph),以及在此基礎上的 變數定義-使用,使用-定義鏈(define-use/use-define or u-d/d-u chain),變數別名分析(alias analysis),指針分析(pointer analysis),數據依賴分析(data dependence analysis)等等。

上述的程序分析結果是編譯器優化(compiler optimization)和程序變形(compiler transformation)的前提條件。常見的優化和變新有:函數內嵌(inlining),無用代碼刪除(Dead code elimination),標准化循環結構(loop normalization),循環體展開(loop unrolling),循環體合並,分裂(loop fusion,loop fission),數組填充(array padding),等等。 優化和變形的目的是減少代碼的長度,提高內存(memory),緩存(cache)的使用率,減少讀寫磁碟,訪問網路數據的頻率。更高級的優化甚至可以把序列化的代碼(serial code)變成並行運算,多線程的代碼(parallelized,multi-threaded code)。

機器代碼的生成是優化變型後的中間代碼轉換成機器指令的過程。現代編譯器主要採用生成匯編代碼(assembly code)的策略,而不直接生成二進制的目標代碼(binary object code)。即使在代碼生成階段,高級編譯器仍然要做很多分析,優化,變形的工作。例如如何分配寄存器(register allocatioin),如何選擇合適的機器指令(instruction selection),如何合並幾句代碼成一句等等。

編譯語言與解釋語言對比
許多人將高級程序語言分為兩類: 編譯型語言 和 解釋型語言 。然而,實際上,這些語言中的大多數既可用編譯型實現也可用解釋型實現,分類實際上反映的是那種語言常見的實現方式。(但是,某些解釋型語言,很難用編譯型實現。比如那些允許 在線代碼更改 的解釋型語言。)

歷史
上世紀50年代,IBM的John Backus帶領一個研究小組對FORTRAN語言及其編譯器進行開發。但由於當時人們對編譯理論了解不多,開發工作變得既復雜又艱苦。與此同時,Noam Chomsky開始了他對自然語言結構的研究。他的發現最終使得編譯器的結構異常簡單,甚至還帶有了一些自動化。Chomsky的研究導致了根據語言文法的難易程度以及識別它們所需要的演算法來對語言分類。正如現在所稱的Chomsky架構(Chomsky Hierarchy),它包括了文法的四個層次:0型文法、1型文法、2型文法和3型文法,且其中的每一個都是其前者的特殊情況。2型文法(或上下文無關文法)被證明是程序設計語言中最有用的,而且今天它已代表著程序設計語言結構的標准方式。分析問題(parsing problem,用於上下文無關文法識別的有效演算法)的研究是在60年代和70年代,它相當完善的解決了這個問題。現在它已是編譯原理中的一個標准部分。

有限狀態自動機(Finite Automaton)和正則表達式(Regular Expression)同上下文無關文法緊密相關,它們與Chomsky的3型文法相對應。對它們的研究與Chomsky的研究幾乎同時開始,並且引出了表示程序設計語言的單詞的符號方式。

人們接著又深化了生成有效目標代碼的方法,這就是最初的編譯器,它們被一直使用至今。人們通常將其稱為優化技術(Optimization Technique),但因其從未真正地得到過被優化了的目標代碼而僅僅改進了它的有效性,因此實際上應稱作代碼改進技術(Code Improvement Technique)。

當分析問題變得好懂起來時,人們就在開發程序上花費了很大的功夫來研究這一部分的編譯器自動構造。這些程序最初被稱為編譯器的編譯器(Compiler-compiler),但更確切地應稱為分析程序生成器(Parser Generator),這是因為它們僅僅能夠自動處理編譯的一部分。這些程序中最著名的是Yacc(Yet Another Compiler-compiler),它是由Steve Johnson在1975年為Unix系統編寫的。類似的,有限狀態自動機的研究也發展了一種稱為掃描程序生成器(Scanner Generator)的工具,Lex(與Yacc同時,由Mike Lesk為Unix系統開發)是這其中的佼佼者。

在70年代後期和80年代早期,大量的項目都貫注於編譯器其它部分的生成自動化,這其中就包括了代碼生成。這些嘗試並未取得多少成功,這大概是因為操作太復雜而人們又對其不甚了解。

編譯器設計最近的發展包括:首先,編譯器包括了更加復雜演算法的應用程序它用於推斷或簡化程序中的信息;這又與更為復雜的程序設計語言的發展結合在一起。其中典型的有用於函數語言編譯的Hindley-Milner類型檢查的統一演算法。其次,編譯器已越來越成為基於窗口的交互開發環境(Interactive Development Environment,IDE)的一部分,它包括了編輯器、連接程序、調試程序以及項目管理程序。這樣的IDE標准並沒有多少,但是對標準的窗口環境進行開發已成為方向。另一方面,盡管近年來在編譯原理領域進行了大量的研究,但是基本的編譯器設計原理在近20年中都沒有多大的改變,它現在正迅速地成為計算機科學課程中的中心環節。

在九十年代,作為GNU項目或其它開放源代碼項目的一部分,許多免費編譯器和編譯器開發工具被開發出來。這些工具可用來編譯所有的計算機程序語言。它們中的一些項目被認為是高質量的,而且對現代編譯理論感性趣的人可以很容易的得到它們的免費源代碼。

大約在1999年,SGI公布了他們的一個工業化的並行化優化編譯器Pro64的源代碼,後被全世界多個編譯器研究小組用來做研究平台,並命名為Open64。Open64的設計結構好,分析優化全面,是編譯器高級研究的理想平台。

編譯器是一種特殊的程序,它可以把以特定編程語言寫成的程序變為機器可以運行的機器碼。我們把一個程序寫好,這時我們利用的環境是文本編輯器。這時我程序把程序稱為源程序。在此以後程序員可以運行相應的編譯器,通過指定需要編譯的文件的名稱就可以把相應的源文件(通過一個復雜的過程)轉化為機器碼了。

編譯器工作方法
首先編譯器進行語法分析,也就是要把那些字元串分離出來。然後進行語義分析,就是把各個由語法分析分析出的語法單元的意義搞清楚。最後生成的是目標文件,我們也稱為obj文件。再經過鏈接器的鏈接就可以生成最後的可執行代碼了。有些時候我們需要把多個文件產生的目標文件進行鏈接,產生最後的代碼。我們把一過程稱為交叉鏈接。

Ⅳ 編譯器的歷史

20世紀50年代,IBM的John Backus帶領一個研究小組對FORTRAN語言及其編譯器進行開發。但由於當時人們對編譯理論了解不多,開發工作變得既復雜又艱苦。與此同時,Noam Chomsky開始了他對自然語言結構的研究。他的發現最終使得編譯器的結構異常簡單,甚至還帶有了一些自動化。Chomsky的研究導致了根據語言文法的難易程度以及識別它們所需要的演算法來對語言分類。正如Chomsky架構(Chomsky Hierarchy),它包括了文法的四個層次:0型文法、1型文法、2型文法和3型文法,且其中的每一個都是其前者的特殊情況。2型文法(或上下文無關文法)被證明是程序設計語言中最有用的,而且今天它已代表著程序設計語言結構的標准方式。分析問題(parsing problem,用於上下文無關文法識別的有效演算法)的研究是在60年代和70年代,它相當完善的解決了這個問題。它已是編譯原理中的一個標准部分。
有限狀態自動機(Finite Automation)和正則表達式(Regular Expression)同上下文無關文法緊密相關,它們與Chomsky的3型文法相對應。對它們的研究與Chomsky的研究幾乎同時開始,並且引出了表示程序設計語言的單詞的符號方式。
人們接著又深化了生成有效目標代碼的方法,這就是最初的編譯器,它們被一直使用至今。人們通常將其稱為優化技術(Optimization Technique),但因其從未真正地得到過被優化了的目標代碼而僅僅改進了它的有效性,因此實際上應稱作代碼改進技術(Code Improvement Technique)。
當分析問題變得好懂起來時,人們就在開發程序上花費了很大的功夫來研究這一部分的編譯器自動構造。這些程序最初被稱為編譯器的編譯器(Compiler-compiler),但更確切地應稱為分析程序生成器(Parser Generator),這是因為它們僅僅能夠自動處理編譯的一部分。這些程序中最著名的是Yacc(Yet Another Compiler-compiler),它是由Steve Johnson在1975年為Unix系統編寫的。類似的,有限狀態自動機的研究也發展了一種稱為掃描程序生成器(Scanner Generator)的工具,Lex(與Yacc同時,由Mike Lesk為Unix系統開發)是這其中的佼佼者。
在20世紀70年代後期和80年代早期,大量的項目都貫注於編譯器其它部分的生成自動化,這其中就包括了代碼生成。這些嘗試並未取得多少成功,這大概是因為操作太復雜而人們又對其不甚了解。
編譯器設計最近的發展包括:首先,編譯器包括了更加復雜演算法的應用程序它用於推斷或簡化程序中的信息;這又與更為復雜的程序設計語言的發展結合在一起。其中典型的有用於函數語言編譯的Hindley-Milner類型檢查的統一演算法。其次,編譯器已越來越成為基於窗口的交互開發環境(Interactive Development Environment,IDE)的一部分,它包括了編輯器、連接程序、調試程序以及項目管理程序。這樣的IDE標准並沒有多少,但是對標準的窗口環境進行開發已成為方向。另一方面,盡管在編譯原理領域進行了大量的研究,但是基本的編譯器設計原理在近20年中都沒有多大的改變,它正迅速地成為計算機科學課程中的中心環節。
在20世紀90年代,作為GNU項目或其它開放源代碼項目標一部分,許多免費編譯器和編譯器開發工具被開發出來。這些工具可用來編譯所有的計算機程序語言。它們中的一些項目被認為是高質量的,而且對現代編譯理論感興趣的人可以很容易的得到它們的免費源代碼。
大約在1999年,SGI公布了他們的一個工業化的並行化優化編譯器Pro64的源代碼,後被全世界多個編譯器研究小組用來做研究平台,並命名為Open64。Open64的設計結構好,分析優化全面,是編譯器高級研究的理想平台。
編譯器相關專業術語: 1. compiler編譯器;編譯程序 2. on-line compiler 連線編譯器 3. precompiler 預編譯器 4. serial compiler 串列編譯器 5. system-specific compiler 特殊系統編譯器 6. Information Presentation Facility Compiler 信息展示設施編譯器 7. Compiler Monitor System 編譯器監視系統

Ⅳ 有關於AI編輯器的問題

AI要用觸發器載入才可以的
你沒有設置吧
如果你想改成對戰的AI的話
要用你做好的AI文件代替原來的AI啊
其實直接改就行

Ⅵ 魔獸編輯器的AI編輯器怎麼用

在AI 編輯器中你可以創造人工智慧來指揮部隊的發展和進攻戰略。

通用

名稱 - 命名你的AI。
種族 - 選擇你所要創建AI的種族。自定義種族選項允許綜合使用自定義單位,技能和升級科技。記得要輸入自定義數據。

選項

設置玩家名字 - 激活此項以設置游戲中玩家的名字為所輸入的AI名字。
對戰 - 為標准對戰游戲使用混戰AI。混戰AI趨向於與同盟玩家共同進攻和防禦。
目標英雄 - 激活此項後,AI將在戰斗中以更高的優先權攻擊英雄。
修理建築 - 激活此項以使工人在需要的時候自動修理建築。
英雄逃跑 - 激活此項後,英雄在受重傷或無法攻擊時將會試圖逃離戰場。
單位逃跑 - 激活此項後,非英雄單位在受重傷或無法攻擊時將會試圖逃離戰場。
組隊逃跑 - 激活此項後,攻擊組在失去優勢時將會試圖撤離戰場。
決不仁慈 - 激活此項後,AI會尋找敵人顯得脆弱或劣勢的機會發動進攻。這種進攻符合敵人-主攻進攻優先權。
受傷忽略 - 激活此項後,在集結進攻力量的時候,忽略生命值低於50%的單位
去除受傷者 -激活此項後,會周期性的把受傷的單位送回家(或者送到生命之泉)回復生命。
拾取物品 - 激活此項後,英雄會拾取他們碰到的任何有用的物品。
慢速采礦 - 激活此項後,一個工人一次只允許採集一個單位的金子或者木材,而不是通常的採集數量。這給AI的經濟發展帶來了巨大的障礙。
允許基地變換 -這個選項允許AI潛在的選擇一個新的地點來作為采礦和部隊撤退的基地。
聰明的炮火 - 激活此項後,炮火單位會在可能的情況下沖上前用攻城模式攻擊敵人的基地。

自定義數據

輸入 - 輸入由對象編輯器輸出的包含你的AI的自定義數據。
輸出 - 輸出自定義數據以檢測對象編輯器中他人的自定義AI數據。
清除 - 從你的AI中清除所有自定義數據。

環境 - 環境可以在此配置,其形式與開關編輯器相似,但專用且僅用於AI編輯器。在此創建的環境可以通過AI編輯器使用。
在創建AI環境時一種有幫助的概念是AI首領,分為兩種類型,進攻和防禦。首領是無形的單位,扮演領導AI的角色。進攻AI首領停留在基本建築處(城鎮大廳等),等待一輪攻擊的組建。一旦組建完畢,攻擊AI首領領導攻擊組進攻當前優先攻擊目標,然後返回基地。防禦首領停留在基地和首個金礦之間,除非基地遭到進攻。防禦首領然後會領導防禦力量進攻入侵者。

英雄

英雄使用 - 選擇你想讓AI訓練的英雄。可用英雄基於你在一般標簽中所選擇的種族。
訓練順序 - 修改AI將運作的訓練順序。訓練順序與與英雄使用一項中所選的英雄相符。
技能選擇 - 修改AI英雄將要學習技能的順序。

建築

基礎建築 - 選擇哪個單位會被用來建造AI的基本建築。在此可用的選項與在一般標簽中所選的種族相符。
采礦建築 - 選擇哪個單位會被用來建造AI的采礦建築。著通常只被不死族使用,但其他有廢棄金礦技能的單位也可在此選擇。
建築優先 - AI的建造,研究和升級順序在此指定。當一個單位死亡,它會被AI所代替,除非AI資源不足或是某種狀況阻止了它。在此建造優先權共有五項:

建造 - 將會建造,研究和升級什麼。
全部 - 記錄同類型建築的優先權數。沒有括弧的數字表示所有AI的總和。在括弧內的數字只表示指定城鎮內的總和。
食物 - 記錄食物數量以及食物上限。當一種優先使食物使用超過了食物上限,該優先權為紅色。
城鎮 - 指定建築順序執行的處所。
環境 - 如果沒有遇到在此指定的環境,AI將會跳過該建造優先權而進行下一項。環境可以在一般標簽下創建,或者自行創建為該優先權專用。

采錢工人 - 選擇哪個單位被AI用做采礦單位。該此可用的選項符合一般標簽中所選擇的種族。
伐木工人 - 選擇哪個單位被AI用做伐木單位。該此可用的選項符合一般標簽中所選擇的種族。
採集優先權 - AI的採集順序在此指定。採集優先權有以下四項:

採集 - 你想讓工人收集的資源。
工人 - 共享同一優先權的工人數量。
城鎮 - 工人在哪採集。
環境 - 如果沒有遇到在此指定的環境,AI將會跳過該採集優先權而進行下一項。環境可以在一般標簽下創建,或者自行創建為該優先權專用。

攻擊

攻擊組 - AI的攻擊組在此創建與列出。
當前組 - 攻擊組在此得到定義。每個攻擊組有3項條目。

單位類型 - 單位的類型。可用單位取決於一般標簽中所選擇的種族。
數量 - 匹配特定所選單位類型的單位數量。
環境 - 如果沒有遇到在此指定的環境,當前組將不會包含此條目。環境可以在一般標簽下創建,或者自行創建為該優先權專用。

攻擊輪次 - 你的攻擊輪次順序在此指定。每個攻擊組有3項條目。

# - 輪次數,這可以由整數對比環境中參考。
攻擊組 - 被分配到該輪次的攻擊組名稱。
延遲 - 下一攻擊輪次開始前間隔的時間。

最小力量 - 一次進攻輪次所必要的最少單位數。
初始化延遲 - 第一輪進攻所需要的時間。
重復輪次 - 從上一輪結束後,還會重復多少輪。
目標優先權 - 各輪進攻的目標。這里有兩個項目。

目標 - 選擇AI的進攻目標。列表中越高的目標就有越早的優先權。
環境 - 如果沒有遇到在此指定的環境,AI將會跳過該目標而進行下一項。環境可以在一般標簽下創建,或者自行創建為該優先權專用。

測試設置

此標簽是專用來為AI測試混戰地圖的。對於自定義地圖,輸入一個輸出的AI文件到你的輸入管理器並使用測試地圖命令

游戲速度 - 修改測試AI時所使用的游戲速度。
游戲選項 - 取消戰爭迷霧,允許顯示全圖。取消勝利/失敗條件以避免不必要的中斷。
地圖文件 - 設置所要測試AI的地圖。
玩家 - 在此進行單個玩家設置。每個玩家都有以下選項: :

控制 - 選擇玩家欄的控制者。
種族 - 選擇控制者的游戲種族。
隊伍 - 選擇控制者所在組。
顏色 - 選擇控制者的組顏色。
障礙 - 選擇對控制者的障礙。
AI - 如果電腦被選為控制者,可在此選擇AI。
AI難度 - 如果電腦被選為控制者,可選擇AI難度。AI難度可參考你的AI環境。
AI腳本 - 如果電腦被選為控制者且AI選擇了自定義,一個導入的AI將使用該玩家欄。

Ⅶ 難道編譯器AI到幫人類善做主張的跳過寫的代碼不執行自作聰明的優化

從代碼上看,連續對同一個內存單元賦值,連續執行四次,和只執行最後一次沒有區別,如果編譯器優化能過濾掉這種沒有效率的代碼,你應該感謝編譯器的開發人員作出的這種提高程序執行效率的努力。
況且一般編輯器都都會提供是否優化代碼和優化等級的選項,供開發者選擇。

Ⅷ 請問,編譯軟體最早是由誰發明出來的

Grave of Grace

後記

Grace Hopper是個非常amazing的人 (常被稱為Amazing Grace),崇拜她的人相當多。雖然她的事跡很多,但是還有很多有類似事跡的人並沒有像她這樣受到眾人的崇拜。由其中一點我們可以看出來:從1947年開始 (二戰結束後第二年),她獲得了第一個榮譽博士學位 (賓州大學),從那以後,她先後被40多所大學授予榮譽博士學位,其中包括芝加哥大學、華盛頓大學、馬里蘭大學等知名學府。各種婦女社會團體和學術組織都曾授予Grace各種稱號和獎勵。1991年,布希總統在白宮授予她的「美國國家技術獎」 (National Medal of Technology) 是其中的最高獎項,她也是至今惟一獲此殊榮的美國女性。她的名言有很多,她自己最喜歡的,也是她最喜歡對所謂的「年輕人」說的 (在她年老時,她所謂的年輕人就是「年齡不到我的一半的人就叫做年輕人」),這句話是:

「A ship in port is safe, but that is not what ships are built for.」

語錄

下面Grace的語錄中有幾句比較有意思的話。

Ⅸ 編譯原理的發展歷程


在20世紀40年代,由於馮·諾伊曼在存儲-程序計算機方面的先鋒作用,編寫一串代碼或程序已成必要,這樣計算機就可以執行所需的計算。開始時,這些程序都是用機器語言 (machine language )編寫的。機器語言就是表示機器實際操作的數字代碼,例如:
C7 06 0000 0002 表示在IBM PC 上使用的Intel 8x86處理器將數字2移至地址0 0 0 0 (16進制)的指令。
但編寫這樣的代碼是十分費時和乏味的,這種代碼形式很快就被匯編語言(assembly language )代替了。在匯編語言中,都是以符號形式給出指令和存儲地址的。例如,匯編語言指令 MOV X,2 就與前面的機器指令等價(假設符號存儲地址X是0 0 0 0 )。匯編程序(assembler )將匯編語言的符號代碼和存儲地址翻譯成與機器語言相對應的數字代碼。
匯編語言大大提高了編程的速度和准確度,人們至今仍在使用著它,在編碼需要極快的速度和極高的簡潔程度時尤為如此。但是,匯編語言也有許多缺點:編寫起來也不容易,閱讀和理解很難;而且匯編語言的編寫嚴格依賴於特定的機器,所以為一台計算機編寫的代碼在應用於另一台計算機時必須完全重寫。
發展編程技術的下一個重要步驟就是以一個更類似於數學定義或自然語言的簡潔形式來編寫程序的操作,它應與任何機器都無關,而且也可由一個程序翻譯為可執行的代碼。例如,前面的匯編語言代碼可以寫成一個簡潔的與機器無關的形式 x = 2。
在1954年至1957年期間,IBM的John Backus帶領的一個研究小組對FORTRAN語言及其編譯器的開發,使得上面的擔憂不必要了。但是,由於當時處理中所涉及到的大多數程序設計語言的翻譯並不為人所掌握,所以這個項目的成功也伴隨著巨大的辛勞。幾乎與此同時,人們也在開發著第一個編譯器, Noam Chomsky開始了他的自然語言結構的研究。他的發現最終使得編譯器結構異常簡單,甚至還帶有了一些自動化。Chomsky的研究導致了根據語言文法(grammar ,指定其結構的規則)的難易程度以及識別它們所需的演算法來為語言分類。正如現在所稱的-與喬姆斯基分類結構(Chomsky hierarchy )一樣-包括了文法的4個層次:0型、1型、2型和3型文法,且其中的每一個都是其前者的專門化。2型(或上下文無關文法(context-free grammar ))被證明是程序設計語言中最有用的,而且今天它已代表著程序設計語言結構的標准方式。
分析問題( parsing problem ,用於限定上下文無關語言的識別的有效演算法)的研究是在20世紀60年代和70年代,它相當完善地解決了這一問題, 現在它已是編譯理論的一個標准部分。它們與喬姆斯基的3型文法相對應。對它們的研究與喬姆斯基的研究幾乎同時開始,並且引出了表示程序設計語言的單詞(或稱為記號)的符號方式。
人們接著又深化了生成有效的目標代碼的方法,這就是最初的編譯器,它們被一直使用至今。人們通常將其誤稱為優化技術(optimization technique ),但因其從未真正地得到過被優化了的目標代碼而僅僅改進了它的有效性,因此實際上應稱作代碼改進技術(code improvement technique )。
這些程序最初被稱為編譯程序-編譯器,但更確切地應稱為分析程序生成器 (parser generator ),這是因為它們僅僅能夠自動處理編譯的一部分。這些程序中最著名的是 Yacc (yet another compiler- compiler),它是由Steve Johnson在1975年為Unix系統編寫的。
類似地,有窮自動機的研究也發展了另一種稱為掃描程序生成器 (scanner generator )的工具,Lex (與Yacc同時,由Mike Lesk為Unix系統開發的)是這其中的佼佼者。在20世紀70年代後期和80年代早期,大量的項目都關注於編譯器其他部分的生成自動化,這其中就包括代碼生成。這些嘗試並未取得多少成功,這大概是因為操作太復雜而人們又對其不甚了解。
編譯器設計最近的發展包括:首先,編譯器包括了更為復雜的演算法的應用程序,它用於推斷或簡化程序中的信息;這又與更為復雜的程序設計語言(可允許此類分析)的發展結合在一起。其中典型的有用於函數語言編譯的Hindle y - Milner類型檢查的統一演算法。
其次,編譯器已越來越成為基於窗口的交互開發環境(interactive development environment,IDE )的一部 分,它包括了編輯器、鏈接程序、調試程序以及項目管理程序。這樣的IDE的標准並沒有多少, 但是已沿著這一方向對標準的窗口環境進行開發了。

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