❶ 一個編譯器至少包含三個部分的進程是什麼
一個典型的編譯程序通常包含8個組成部分,它們是詞法分析程序、語法分析程序、語義分析程序、中間代碼生成程序、中間代碼優化程序、目標代碼生成程序、表格管理程序和錯誤處理程序。
(1) 編譯程序:如果源語言為高級語言,目標語言為某台計算機上的匯編語言或機器語
言,則此翻譯程序稱為編譯程序。
(2) 源程序:源語言編寫的程序稱為源程序。
(3) 目標程序:目標語言書寫的程序稱為目標程序。
(4) 編譯程序的前端:它由這樣一些階段組成:這些階段的工作主要依賴於源語言而與
目標機無關。通常前端包括詞法分析、語法分析、語義分析和中間代碼生成這些階
段,某些優化工作也可在前端做,也包括與前端每個階段相關的出錯處理工作和符
號表管理等工作。
(5) 後端:指那些依賴於目標機而一般不依賴源語言,只與中間代碼有關的那些階段,
即目標代碼生成,以及相關出錯處理和符號表操作。
(6) 遍:是對源程序或其等價的中間語言程序從頭到尾掃視並完成規定任務的過程。
詞法分析程序:輸人源程序,拼單詞、檢查單詞和分析單詞,輸出單詞的機內表達形式。
語法分析程序:檢查源程序中存在的形式語法錯誤,輸出錯誤處理信息。
語義分析程序:進行語義檢查和分析語義信息,並把分析的結果保存到各類語義信息表中。
中間代碼生成程序:按照語義規則,將語法分析程序分析出的語法單位轉換成一定形式的中間語言代碼,如三元式或四元式。
中間代碼優化程序:為了產生高質量的目標代碼,對中間代碼進行等價變換處理
❷ 典型的編譯器可以劃分成幾個主要的邏輯階段
這是我們今天的作業,
典型的編譯器可以劃分成七個主要的邏輯階段,分別是詞法分析器、語法分析器、語義分析器、中間代碼生成器、獨立於機器的代碼優化器、代碼生成器、依賴於機器的代碼優化器。各階段的主要功能:
(1)詞法分析器:詞法分析閱讀構成源程序的字元流,按編程語言的詞法規則把它們組成詞法記號流。
(2)語法分析器:按編程語言的語法規則檢查詞法分析輸出的記號流是否符合這些規則,並依據這些規則所體現出的該語言的各種語言構造的層次性,用各記號的第一元建成一種樹形的中間表示,這個中間表示用抽象語法的方式描繪了該記號流的語法情況。
(3)語義分析器:使用語法樹和符號表中的信息,依據語言定義來檢查源程序的語義一致性,以保證程序各部分能有意義地結合在一起。它還收集類型信息,把它們保存在符號表或語法樹中。
(4)中間代碼生成器:為源程序產生更低級的顯示中間表示,可以認為這種中間表示是一種抽象機的程序。
(5)獨立於機器的代碼優化器:試圖改進中間代碼,以便產生較好的目標代碼。通常,較好是指執行較快,但也可能是其他目標,如目標代碼較短或目標代碼執行時能耗較低。
(6)代碼生成器:取源程序的一種中間表示作為輸入並把它映射到一種目標語言。如果目標語言是機器代碼,則需要為源程序所用的變數選擇寄存器或內存單元,然後把中間指令序列翻譯為完成同樣任務的機器指令序列。
(7)依賴於機器的代碼優化器:試圖改進目標機器代碼,以便產生較好的目標機器代碼。
❸ 編譯器概述
編譯器概述
編譯器的基本概念涉及將高級語言編寫的程序轉換為低級語言程序,即從高級語言如C/C++、Java、Python等轉換為匯編、位元組碼或機器碼等。從廣義上講,編譯器可以將一種語言構造的程序翻譯為等價的另一種語言構造的程序,如Java到C,C到Rust。
低級語言方面,匯編是一種人類可讀的、用於表示計算機指令集的語言;機器碼是直接由0和1組成的二進制代碼,代表特定的CPU指令,如X86、ARM、RISCV等;位元組碼是一種中間代碼表示形式,通常在虛擬機或解釋器上運行,如Java位元組碼在JVM上運行,Python位元組碼在Python虛擬機上運行。
編譯器的歷史發展從第一代二進制語言到第二代匯編語言,再到第三代高級語言,1957年誕生了首個商用編譯器「Fortran編譯器」。隨著C編程語言的出現和C編譯器發布,編譯器技術得到了迅速發展。20世紀80年代,編譯器技術進一步演進,包括編譯器優化研究,以提高程序性能。現代編譯器支持多核處理器、並行計算、GPU編程等新興技術。AI編譯器在近幾年得到快速發展。
編譯器的基本結構通常分為兩段式和三段式。兩段式編譯器分為前端和後端,前端負責理解和分析源代碼的語法和內容,包括詞法分析、語法分析、語義分析和中間代碼生成;後端讀取中間代碼,並生成目標機器的指令代碼,包括指令選擇、指令調度、寄存器分配和代碼發射。現代編譯器引入了中端,負責優化程序代碼,提高執行速度、降低運行時資源消耗和佔用內存空間。
現代編譯器框架主要有GCC和LLVM,GCC和clang是它們的驅動。GCC和LLVM在預處理器、匯編語言處理、鏈接器和載入器等編譯過程的各個階段發揮關鍵作用。GCC和LLVM在編譯器結構、性能優化和目標兼容性方面存在差異。
總結
本文介紹了編譯器的基礎概念、歷史發展、基本結構和現代編譯器框架。通過理解編譯器的工作原理和架構,有助於掌握程序轉換的核心技術。如有錯誤,請指正,感謝您的關注。
❹ 編譯器由什麼組成
編譯器:翻譯工具,把高級語言源程序翻譯為匯編語言源程序,再把匯編源序翻譯成目標代碼供連接程序使用。
語言:一個規則。例如:C語言,它規定程序入口為main(),和其它規定。並把這些 <規定的集合> 命名為C語言。
TC:一個開發工具,它包括文本編輯器,編譯器,連接程序,調試環境等等。TC中的編譯器是TCC.EXE文件。
關於匯編:
匯編語言是一個規則,
匯編程序是一個翻譯工具
匯編源程序是一個 符合(匯編語言)規則的程序代碼
匯編是一個過程,這個過程是匯編程序 把匯編源程序 翻譯 為目標代碼的過程
對於高級語言:翻譯的過程叫做編譯,翻譯工具叫做編譯程序或編譯器。
❺ 熟悉又陌生的arm 編譯器詳解(armcc/armclang)
深入探討 arm 編譯器的使用與特性
在理解編譯器的工作機制之前,讓我們先對編譯器這一核心軟體組件有一個大致的了解。編譯器一般由三部分組成:前端、優化器和後端。它們協同工作,將源代碼轉換為可執行程序,具體過程包括源代碼->預處理->編譯->目標代碼->鏈接->可執行程序。
關於編譯器的歷史,我們提及了 GCC、LLVM、Clang 等知名編譯器,以及 ARM 公司自主研發的 armcc 和 armclang。這兩款編譯器被集成在 ARM 的 IDE 和開發工具中,用戶可通過 ARM 官網獲取相關文檔。
armcc 編譯器是 ARM 公司的主力產品,主要負責編譯.c/.cpp 源文件生成目標文件。使用 armcc 時,通過 command-line 參數,用戶可以靈活配置編譯選項,以支持各種特性。下面列出一些常用的編譯選項:
-o 參數用於指定輸出文件名稱。-D 參數用於定義宏名稱,例如 -DLOG, -DUART=1 或 -U 移除已定義的宏名稱。在嵌入式物聯網項目中,正確使用編譯選項至關重要,以避免錯誤的路線和內容導致工資增長瓶頸。
armcc 編譯器提供多種優化級別,如下:
-O0:最小優化,關閉大多數優化。適合調試,因為生成的代碼結構直觀對應源代碼。
-O1:受限優化,執行調試信息可描述的優化。刪除未使用的內聯函數和未使用的靜態函數。在與 -debug 一同使用時,提供良好的代碼密度與清晰的調試視圖。
-O2:高度優化,調試視圖可能不如 -O1 清晰,但生成的代碼更加緊湊。是默認的優化級別。
-O3:最大優化,可能在調試時提供較差的視圖,但生成代碼性能最佳。與 -Otime 一同使用時,編譯器執行額外優化,如更積極的代碼優化。
armasm 匯編器用於處理匯編語言文件,而 armclang 編譯器則在後續版本中加入,以支持 C++11 標准和其他現代 C++ 功能。了解 armclang 的具體功能和使用方法將有助於掌握更先進的編譯技術。
要獲取 armcc 和 armclang 的完整文檔和資源,可訪問 ARM 官網,或參考相關技術教程和文檔。在學習過程中,確保掌握正確的編譯選項和優化策略,以高效地編寫和優化 C/C++ 程序。
❻ 如何學寫一個編譯器後端
書籍請參考編譯原理的龍書,以及flex,bison,llvm的manual。
如何寫我可以給你一個大致的流程,
編譯器由詞法分析器->語法分析器->中間代碼生成器->後端組成。
用C語言寫編譯器一般可以按照以下步驟:
使用flex生成詞法分析器。(flex可以通過自己編寫的描述文件來自動生成詞法分析器)
2.使用bison生成語法分析器。(bison可以通過自己編寫的描述文件來自動生成語法分析器)
3.通過語法分析器得到輸入代碼的語法樹表示。
4.編寫遍歷函數遍歷語法樹生成中間代碼。(這里使用LLVM的中間代碼表示)
5.利用LLVM工具集來編譯執行所得到的中間代碼。