世界上有多少編譯器

A. 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

B. 請問大家C/C++、java、php、pascal、python、perl等程序語言的常用編譯器是什麼謝謝大家了

多看書，建議買湖北師范大學出版社的信息學奧林匹克教程（一套）。我們這里搞競賽的都用這個。效果很好。另附：free pascal的函數：
一、數學函數：

Inc(i) 使I:=I+1;
Inc(I,b) 使I:=I+b;
Abs(x) 求x的絕對值 例：abs(-3)=3
Chr(x) 求編號x對應的字元。例：Chr(65)=』A』 chr(97)=』a』 chr(48)=』0』
Ord(x) 求字元x對應的編號。例:ord(『A』)=65 ord(『a』)=97 另外：ord(false)=0 ord(true)=1
Sqr(x) 求x的平方。 例：sqr(4)=16
Sqrt(x)求x的開方. 例：sqrt(16)=4
round(x) 求x的四捨五入 例：round(4.5)=5
trunc(x) 求x的整數部分 例：trunc(5.6)=5 結果是integer型
int(x) 求x的整數部分 例int(5.6)=5.0 結果是real型
frac (x)求x的小數部分 例 frac(5.6)=0.6
pred(x) 求x的前導 pred(『b』)=』a』 pred(5)=4 pred(true)=false
succ(x) 求x的後繼 succ(『b』)=』c』 succ(5)=6 succ(false)=true
odd(x) 判斷x是否為奇數。如果是值為true，反之值為false. Odd(2)=false odd(5)=true
power(a,n) 求a的n次方 power(2,3)=8
random 取0~1之間的隨機數（不能取到1）
randomize 隨機數的種子函數,在每次設置隨機數時都要把這個函數放在最前面.
Fillchar(a,size(a),0) 數組初始化，即把數組a的值全部置為0
SHR: x SHR n 把x換成二進制後向右移n位，相當於 把x 除以 2n
SHL: x SHL n把x換成二進制後向左移n位，相當於 把x 乘以 2n

二、字元串函數
1. 連接運算 concat(s1,s2,s3…sn) 相當於s1+s2+s3+…+sn.
例：concat(『11』,』aa』)=』11aa』;
2. 求子串。 Copy(s,I,L) 從字元串s中截取第I個字元開始後的長度為l的子串。
例:(『abdag』,2,3)=』bda』
3. 刪除子串。過程 Delete(s,I,l) 從字元串s中刪除第I個字元開始後的長度為l的子串。
例：s:=』abcde』;delete(s,2,3);結果s:=』ae』
4. 插入子串。 過程Insert(s1,s2,I) 把s1插入到s2的第I個位置
例：s:=abc;insert(『12』,s,2);結果s:=』a12bc』
5. 求字元串長度 length(s) 例：length(『12abc』)=5
6. 搜索子串的位置 pos(s1,s2) 如果s1是s2的子串 ，則返回s1的第一個字元在s2中的位置，若不是子串，則返回0.
例：pos(『ab』,』12abcd』)=3
7. 字元的大寫轉換。Upcase(ch) 求字元ch的大寫體。
例：upcase(『a』)=』A』
8. 數值轉換為數串。 過程 Str(x,s) 把數值x化為數串s.
例：str(12345,s); 結果s=』12345』
9. 數串轉換為數值。 過程val(s,x,I) 把數串s轉化為數值x,如果成功則i=0,不成功則I為無效字元的序數
例：val(『1234』,x,I);結果 x:=1234

C. GCC是什麼單位

GCC是一個用於linux系統下編程的編譯器。GCC又是海灣阿拉伯國家合作委員會的英文縮寫。
概述：
GCC（GNU Compiler Collection，GNU編譯器套裝），是一套由 GNU 開發的編程語言編譯器。它是一套 GNU編譯器套裝
以 GPL 及 LGPL 許可證所發行的自由軟體，也是 GNU計劃的關鍵部分，亦是自由的類Unix及蘋果電腦 Mac OS X 操作系統的標准編譯器。 GCC 原名為 GNU C 語言編譯器，因為它原本只能處理 C語言。GCC 很快地擴展，變得可處理 C++。之後也變得可處理 Fortran、Pascal、Objective-C、Java, 以及 Ada與其他語言。
歷史：
GCC是由理查德·馬修·斯托曼在1985年開始的。他首先擴增一個舊有的編譯器，使它能編譯C，這個編譯器一開始是以Pastel語言所寫的。Pastel是一個不可移植的Pascal語言特殊版，這個編譯器也只能編譯Pastel語言。為了讓自由軟體有一個編譯器，後來此編譯器由斯托曼和Len Tower在1987年以C語言重寫並成為GNU專案的編譯器。GCC的建立者由自由軟體基金會直接管理。 在1997年，一群不滿GCC緩慢且封閉的創作環境者，組織了一個名為EGCS〈Experimental/Enhanced GNU Compiler System〉的專案，此專案匯整了數項實驗性的分支進入某個GCC專案的分支中。EGCS比起GCC的建構環境更有活力，且EGCS最終也在1999年四月成為GCC的官方版本。 GCC目前由世界各地不同的數個程序設計師小組維護。它是移植到中央處理器架構以及操作系統最多的編譯器。 由於GCC已成為GNU系統的官方編譯器（包括GNU/Linux家族），它也成為編譯與建立其他操作系統的主要編譯器，包括BSD家族、Mac OS X、NeXTSTEP與BeOS。 GCC通常是跨平台軟體的編譯器首選。有別於一般局限於特定系統與執行環境的編譯器，GCC在所有平台上都使用同一個前端處理程序，產生一樣的中介碼，因此此中介碼在各個其他平台上使用GCC編譯，有很大的機會可得到正確無誤的輸出程序。
結構：
GCC的外部介面長得像一個標準的Unix編譯器。使用者在命令列下鍵入gcc之程序名，以及一些命令參數，以便決定每個輸入檔案使用的個別語言編譯器，並為輸出程序碼使用適合此硬體平台的組合語言編譯器，並且選擇性地執行連結器以製造可執行的程序。 每個語言編譯器都是獨立程序，此程序可處理輸入的原始碼，並輸出組合語言碼。全部的語言編譯器都擁有共通的中介架構：一個前端解析符合此語言的原始碼，並產生一抽象語法樹，以及一翻譯此語法樹成為GCC的暫存器轉換語言〈RTL〉的後端。編譯器最佳化與靜態程序碼解析技術（例如FORTIFY_SOURCE，一個試圖發現緩沖區溢位〈buffer overflow〉的編譯器）在此階段應用於程序碼上。最後，適用於此硬體架構的組合語言程序碼以Jack Davidson與Chris Fraser發明的演算法產出。 幾乎全部的GCC都由C寫成，除了Ada前端大部分以Ada寫成。 前端介面 前端的功能在於產生一個可讓後端處理之語法樹。此語法解析器是手寫之遞回語法解析器。 直到最近，程序的語法樹結構尚無法與欲產出的處理器架構脫鉤。而語法樹的規則有時在不同的語言前端也不一樣，有些前端會提供它們特別的語法樹規則。 在2005年，兩種與語言脫鉤的新型態語法樹納入GCC中。它們稱為GENERIC與GIMPLE。語法解析變成產生與語言相關的暫時語法樹，再將它們轉成GENERIC。之後再使用"gimplifier"技術降低GENERIC的復雜結構，成為一較簡單的靜態唯一形式（Static Single Assignment form，SSA）基礎的GIMPLE形式。此形式是一個與語言和處理器架構脫鉤的全域最佳化通用語言，適用於大多數的現代編程語言。 中介介面 一般編譯器作者會將語法樹的最佳化放在前端，但其實此步驟並不看語言的種類而有不同，且不需要用到語法解析器。因此GCC作者們將此步驟歸入通稱為中介階段的部分里。此類的最佳化包括消解死碼、消解重復運算與全域數值重編碼等。許多最佳化技巧也正在實作中。 後端介面 GCC後端的行為因不同的前處理器宏和特定架構的功能而不同，例如不同的字元尺寸、呼叫方式與大小尾序等。後端介面的前半部利用這些訊息決定其RTL的生成形式，因此雖然GCC的RTL理論上不受處理器影響，但在此階段其抽象指令已被轉換成目標架構的格式。 GCC的最佳化技巧依其釋出版本而有很大不同，但都包含了標準的最佳化演算法，例如循環最佳化、執行緒跳躍、共通程序子句消減、指令排程等等。而RTL的最佳化由於可用的情形較少，且缺乏較高階的資訊，因此比較起近來增加的GIMPLE語法樹形式[2]，便顯得比較不重要。 後端經由一重讀取步驟後，利用描述目標處理器的指令集時所取得的資訊，將抽象暫存器替換成處理器的真實暫存器。此階段非常復雜，因為它必須關照所有GCC可移植平台的處理器指令集的規格與技術細節。 後端的最後步驟相當公式化，僅僅將前一階段得到的組合語言碼藉由簡單的副函式轉換其暫存器與內存位置成相對應的機械碼。

D. 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。

• From then on, when anything went wrong with a computer, we said it had bugs in it.

• The most dangerous phrase in the language is, 「We』ve always done it this way.」

• Humans are allergic to change. They love to say, 「We』ve always done it this way.」 I try to fight that. That』s why I have a clock on my wall that runs counter-clockwise.

• Leadership is a two-way street, loyalty up and loyalty down. Respect for one』s superiors; care for one』s crew.

• One accurate measurement is worth a thousand expert opinions.

• Someday, on the corporate balance sheet, there will be an entry which reads, 「Information」; For in most cases, the information is more valuable than the hardware which processes it.

• We』re flooding people with information. We need to feed it through a processor. A human must turn information into intelligence or knowledge. We』ve tended to forget that no computer will ever ask a new question.

• To me programming is more than an important practical art. It is also a gigantic undertaking in the foundations of knowledge.

• They told me computers could only do arithmetic.

• In pioneer days they used oxen for heavy pulling, and when one ox couldn』t budge a log, they didn』t try to grow a larger ox. We shouldn』t be trying for bigger computers, but for more systems of computers.

• Life was simple before World War II. After that, we had systems.

• We went overboard on management and forgot about leadership. It might help if we ran the MBAs out of Washington.

• At any given moment, there is always a line representing what your boss will believe. If you step over it, you will not get your budget. Go as close to that line as you can.

• I seem to do a lot of retiring.

• I handed my passport to the immigration officer, and he looked at it and looked at me and said, 「What are you?」

參考

維基網路：
http://en.wikipedia.org/wiki/Grace_Hopper

國立中央大學數學系：
http://li.math.ncu.e.tw/bcc16/pool/3.06.shtml

耶魯大學計算機系：
http://cs-www.cs.yale.e/homes/tap/Files/hopper-story.html

計算機先驅：
http://202.207.0.245:9001/jisuanjifazhanshi/xianqu/18.htm

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E. 歷史上出現過的主流C/C++ 編譯器都有哪些

最早的 通用的就是TC了
也就是所說的torboC
一個綠樹的圖標，很多人 在2000年之前學C語言的，都是先接觸的這個。
然後就是VC，從XP開始，VC就一直是主流中的主流，初學者大多用這個
再之後 VS 屬於VC的進階。
除了這幾個以外，還有真正專業級的主流，gcc/g++ 這個 只要用Linux的 沒有不知道的
在windows上 也有Mingwin devC++這些 底層用的也是gcc的編譯器。

F. 世界上到底有多少編程語言大概的數字和可靠的source謝謝！

忍不住來說一句，樓上的回答十分搞笑
首先這個問題沒有意義
第二這個問題沒有答案
只要知道主流的幾種就行了
c,c++,shell,java,pascal,perl,php,delphi,c#,vb,vf,vc,匯編系列(linux機，WIN機..）等

G. C語言在windows平台上的編譯器有哪些

Windows平台的C編譯器通常是Microsoft Visual C++ 最高版本6.0
和Borland的Borland C++ Builder 最高版本好像也是6.0
自從微軟在Windows平台上的C編譯器取得霸主地位後，就沒有發布過更新版本的32位C編譯器了。
另外值的一提的就是C++ .NET 是微軟.NET計劃中的一個組件，它可以把C++代碼編譯成為.NET平台的二進制碼，但需要.NET 運行環境(Runtime)的支持才能跑起來。

H. 每個編程語言都有不同的編譯器嗎

是的，在編程的世界裡面，對於每一種邊緣都需要使用不同的編譯器，因為他們的編碼的形式和規則都是不一樣的，希望可以幫到你

I. 「編譯」與「編譯器」是什麼意思

編譯是動詞
編譯器是名詞
編譯(compilation , compile)
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；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。
（1） 詞法分析
詞法分析的任務是對由字元組成的單詞進行處理，從左至右逐個字元地對源程序進行掃描，產生一個個的單詞符號，把作為字元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。
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。
（2） 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。
（3） 中間代碼生成
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，中間語言的復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。
（4） 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，以及佔用的存儲空間較小。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范圍可分為局部優化、循環優化和全局優化三個不同的級別。
（5） 目標代碼生成
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。
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解讀、運行的低階機器語言的程序。編譯器將原始程序（Source program）作為輸入，翻譯產生使用目標語言（Target language）的等價程序。源代碼一般為高階語言 (High-level language), 如 Pascal、C++、Java 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：
源代碼 (source code) → 預處理器 (preprocessor) → 編譯器 (compiler) → 匯編程序 (assembler) → 目標代碼 (object code) → 連接器 (Linker) → 可執行程序 (executables)

工作原理
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編譯是從源代碼（通常為高階語言）到能直接被計算機或虛擬機執行的目標代碼（通常為低階語言或機器語言）的翻譯過程。然而，也存在從低階語言到高階語言的編譯器，這類編譯器中用來從由高階語言生成的低階語言代碼重新生成高階語言代碼的又被叫做反編譯器。也有從一種高階語言生成另一種高階語言的編譯器，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
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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」是指用一種高階語言作為輸入，輸出也是高階語言的編譯器。例如: 自動並行化編譯器經常採用一種高階語言作為輸入，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）輸入的源代碼，由語法分析器和語意分析器協同工作。語法分析器負責把源代碼中的『單詞』（Token）找出來,語意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;」前端語法分析器看到的是「a, =, b , +, c;」，語意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）接近輸入的源代碼的格式，與輸入語言相關（language dependent），包含更多的全局性的信息，和源代碼的結構；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。 優化和變形的目標是減少代碼的長度，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。

編譯語言與直譯語言對比
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許多人將高階程序語言分為兩類: 編譯型語言 和 直譯型語言 。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直譯型實現，分類實際上反映的是那種語言常見的實現方式。（但是，某些直譯型語言，很難用編譯型實現。比如那些允許 在線代碼更改 的直譯型語言。）

歷史
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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。