編譯器類型系統
C 語言特點
C語言是一種成功的系統描述語言，用C語言開發的UNIX操作系統就是一個成功的範例;同時C語言又是一種通用的程序設計語言，在國際上廣泛流行。世界上很多著名的計算公司都成功的開發了不同版本的C語言，很多優秀的應用程序也都使用C語言開發的，它是一種很有發展前途的高級程序設計語言。 1. C是中級語言。它把高級語言的基本結構和語句與低級語言的實用性結合起來。C 語言可以像匯編語言一樣對位、位元組和地址進行操作， 而這三者是計算機最基本的工作單元。 2.C是結構式語言。結構式語言的顯著特點是代碼及數據的分隔化，即程序的各個部分除了必要的信息交流外彼此獨立。這種結構化方式可使程序層次清晰，便於使用、維護以及調試。C 語言是以函數形式提供給用戶的，這些函數可方便的調用，並具有多種循環、條件語句控製程序流向，從而使程序完全結構化。 3.C語言功能齊全。具有各種各樣的數據類型，並引入了指針概念，可使程序效率更高。而且計算功能、邏輯判斷功能也比較強大，可以實現決策目的的游戲。 c語言
4. C語言適用范圍大。適合於多種操作系統，如Windows、DOS、UNIX等等；也適用於多種機型。 C語言對編寫需要硬體進行操作的場合，明顯優於其它解釋型高級語言，有一些大型應用軟體也是用C語言編寫的。 C語言具有較好的可移植性，並具備很強的數據處理能力，因此適於編寫系統軟體，三維，二維圖形和動畫。它是數值計算的高級語言。 常用的C語言IDE（集成開發環境）有Microsoft Visual C++，Dev-C++，Code::Blocks，Borland C++，Watcom C++，Borland C++ Builder，GNU DJGPP C++，Lccwin32 C Compiler 3.1，High C，Turbo C，C-Free，win-tc 等等…… c語言的學習 對於一個初學者，Microsoft Visual C++是一個比較好的軟體。界面友好，功能強大，調試也很方便。這是微軟出的一個C語言集成開發環境（IDE），主要有：VC++6.0、VS2005、VS2008、VS2010等，分為企業版和學生版等。對於初學者VC++6.0是比較容易上手的，但由於其對標准支持的不好可能使人養成不良編程習慣，因此論壇上也有人主張舍棄VC++6.0。 在unix/linux操作系統上，學習c語言一般使用vim/emacx來編輯源文件，使用gcc/cc來編譯源文件，使用make程序來管理編譯過程。
編輯本段發展歷史
c語言
C語言的祖先是BCPL語言。 1967年，劍橋大學的Martin Richards 對CPL語言進行了簡化，於是產生了BCPL（Basic Combined Pogramming Language)語言。 1970年，美國貝爾實驗室的Ken Thompson。以BCPL語言為基礎，設計出很簡單且很接近硬體的B語言（取BCPL的首字母）。並且他用B語言寫了第一個UNIX操作系統。 在1972年，美國貝爾實驗室的D.M.Ritchie在B語言的基礎上最終設計出了一種新的語言，他取了BCPL的第二個字母作為這種語言的名字，這就是C語言。 為了使UNIX操作系統推廣，1977年Dennis M.Ritchie 發表了不依賴於具體機器系統的C語言編譯文本《可移植的C語言編譯程序》。 1978年由美國電話電報公司(AT&T)貝爾實驗室正式發表了C語言。同時由B.W.Kernighan和D.M.Ritchie合著 c語言程序設計
了著名的《The C Programming Language》一書。通常簡稱為《K&R》，也有人稱之為《K&R》標准。但是，在《K&R》中並沒有定義一個完整的標准C語言，後來由美國國家標准化協會（American National Standards Institute）在此基礎上制定了一個C語言標准，於一九八三年發表。通常稱之為ANSI C。 K&R第一版在很多語言細節上也不夠精確，對於pcc這個「參照編譯器」來說，它日益顯得不切實際；K&R甚至沒有很好表達它所要描述的語言，把後續擴展扔到了一邊。最後，C在早期項目中的使用受商業和政府合同支配，它意味著一個認可的正式標準是重要的。因此（在M. D. McIlroy的催促下），ANSI於1983年夏天，在CBEMA的領導下建立了X3J11委員會，目的是產生一個C標准。X3J11在1989年末提出了一個他們的報告[ANSI 89]，後來這個標准被ISO接受為ISO/IEC 9899-1990。 1990年，國際標准化組織ISO（International Organization for Standards）接受了89 ANSI C 為I SO C 的標准（ISO9899-1990）。1994年，ISO修訂了C語言的標准。 1995年，ISO對C90做了一些修訂，即「1995基準增補1（ISO/IEC/9899/AMD1:1995）」。1999年，ISO有對C語言標准進行修訂，在基本保留原來C語言特徵的基礎上，針對應該的需要，增加了一些功能，尤其是對C++中的一些功能，命名為ISO/IEC9899:1999。 2001年和2004年先後進行了兩次技術修正。 目前流行的C語言編譯系統大多是以ANSI C為基礎進行開發的，但不同版本的C編譯系統所實現的語言功能和語法規則有略有差別。
② 交叉編譯器的分類
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和處理。
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。
③ 編譯器如何分類
憑機器多分類，就看你個人的
④ 類型系統的強類型弱類型
強類型的基本定義即為，禁止錯誤類型的參數繼續運算。C語言的類型轉換即為缺乏強類型的證例；如果編寫者用 C 語言對一個值轉換類型，不僅令編譯器允許這個代碼，而且在運行時期中也同樣允許。這使得 C 代碼可更為緊密和快速，不過也使除錯變的更為困難。
部分學者使用術語存儲器安全語言（或簡稱為安全語言）形容禁止未定義運算發生的語言。例如，某個存儲器安全語言將會檢查數組邊界。
設計精巧的語言也允許語言顯現出弱類型（藉由類型推斷之類的技術）的特性以方便使用，並且保留了強類型語言所提供的類型檢查和保護。例子包括 VBNet、C# 以及 Java。
運算符重載所帶來的簡化，像是不以算術運算中的加法來使用「+」，可以減少一些由動態類型所造成的混亂。例如，部分語言使用「.」或「&」來串連字元串。
⑤ 編譯器的種類
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）。 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。
⑥ 什麼是編譯器
編譯器
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。
[編輯]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。
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）
工作原理
編譯是從源代碼（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。
⑦ 編譯器的組成及各部分的功能及作用
1. 詞法分析 詞法分析器根據詞法規則識別出源程序中的各個記號（token），每個記號代表一類單詞（lexeme）。源程序中常見的記號可以歸為幾大類：關鍵字、標識符、字面量和特殊符號。詞法分析器的輸入是源程序，輸出是識別的記號流。詞法分析器的任務是把源文件的字元流轉換成記號流。本質上它查看連續的字元然後把它們識別為「單詞」。 2. 語法分析 語法分析器根據語法規則識別出記號流中的結構（短語、句子），並構造一棵能夠正確反映該結構的語法樹。 3. 語義分析 語義分析器根據語義規則對語法樹中的語法單元進行靜態語義檢查，如果類型檢查和轉換等，其目的在於保證語法正確的結構在語義上也是合法的。 4. 中間代碼生成 中間代碼生成器根據語義分析器的輸出生成中間代碼。中間代碼可以有若干種形式，它們的共同特徵是與具體機器無關。最常用的一種中間代碼是三地址碼，它的一種實現方式是四元式。三地址碼的優點是便於閱讀、便於優化。 5. 中間代碼優化 優化是編譯器的一個重要組成部分，由於編譯器將源程序翻譯成中間代碼的工作是機械的、按固定模式進行的，因此，生成的中間代碼往往在時間和空間上有很大浪費。當需要生成高效目標代碼時，就必須進行優化。 6. 目標代碼生成 目標代碼生成是編譯器的最後一個階段。在生成目標代碼時要考慮以下幾個問題：計算機的系統結構、指令系統、寄存器的分配以及內存的組織等。編譯器生成的目標程序代碼可以有多種形式：匯編語言、可重定位二進制代碼、內存形式。 7 符號表管理 符號表的作用是記錄源程序中符號的必要信息，並加以合理組織，從而在編譯器的各個階段能對它們進行快速、准確的查找和操作。符號表中的某些內容甚至要保留到程序的運行階段。 8 出錯處理用戶編寫的源程序中往往會有一些錯誤，可分為靜態錯誤和動態錯誤兩類。所謂動態錯誤，是指源程序中的邏輯錯誤，它們發生在程序運行的時候，也被稱作動態語義錯誤，如變數取值為零時作為除數，數組元素引用時下標出界等。靜態錯誤又可分為語法錯誤和靜態語義錯誤。語法錯誤是指有關語言結構上的錯誤，如單詞拼寫錯、表達式中缺少操作數、begin和end不匹配等。靜態語義錯誤是指分析源程序時可以發現的語言意義上的錯誤，如加法的兩個操作數中一個是整型變數名，而另一個是數組名等。
⑧ 類型系統的類型檢查
類型檢查所進行的檢驗處理以及實行類型的約束，可發生在編譯時期（靜態檢查）或運行時期（動態檢查）。靜態類型檢查是在編譯器所進行語義分析中進行的。如果一個語言強制實行類型規則（即通常只允許以不丟失信息為前提的自動類型轉換）就稱此處理為強類型，反之稱為弱類型。 如果一個編程語言的類型檢查，可在不測試運行時期表達式的等價性的情況下進行，該語言即為靜態類型的。一個靜態類型的編程語言，是在運行時期和編譯時期之間的處理階段下重視這些區別的。如果程序的獨立模塊，可進行各自的類型檢查(獨立編譯)，而無須所有會在運行時出現的模塊的那些信息，該語言即具有一個編譯時期階段。如果一個編程語言支持運行時期（動態）調度已標記的數據，該語言即為動態類型的。如果一個編程語言破壞了階段的區別，因而類型檢查需要測試運行時期的表達式的等價性，該語言即為依存類型的。
在動態類型中，經常在運行時期進行類型標記的檢查，因為變數所約束的值，可經由運行路徑獲得不同的標記。在靜態類型編程語言中，類型標記使用辨識聯合類型表示。
動態類型經常出現於腳本語言和RAD語言中。動態類型在解譯語言中極為普遍，編譯語言則偏好無須運行時期標記的靜態類型。對於類型和隱式類型語言較完整的列表參見類型和隱式類型語言。
術語推斷類型（鴨子類型，ck typing）指的是動態類型在語言中的應用方式，它會「推斷」一個數值的類型。
某些靜態語言有一個「後門」，在這些編程語言中，能夠編寫一些不被靜態類型所檢查的代碼。例如，Java 和 C-風格的語言有「轉型」可用。在靜態類型的編程語言中，不必然意味著缺乏動態類型機制。例如 Java 使用靜態類型，但某些運算需要支持運行時期的類型測試，這就是動態類型的一種形式。更多靜態和動態類型的討論，請參閱編程語言。 對靜態類型和動態類型兩者之間的權衡也是必要的。
靜態類型在編譯時期時，就能可靠地發現類型錯誤。因此通常能增進最終程序的可靠性。然而，有多少的類型錯誤發生，以及有多少比例的錯誤能被靜態類型所捕捉，仍有爭論。靜態類型的擁護者認為，當程序通過類型檢查時，它才有更高的可靠性。雖然動態類型的擁護者指出，實際流通的軟體證明，兩者在可靠性上並沒有多大差別。可以認為靜態類型的價值，在於增進類型系統的強化。強類型語言（如 ML 和 Haskell）的擁護者提出，幾乎所有的臭蟲都可以看作是類型錯誤，如果編寫者以足夠恰當的方式，或者由編譯器推斷來聲明一個類型。
靜態類型通常可以編譯出速度較快的代碼。當編譯器清楚知道所要使用的數據類型，就可以產生優化過後的機器碼。更進一步，靜態類型語言中的編譯器，可以更輕易地發現較佳捷徑。某些動態語言（如 Common Lisp）允許任意類型的聲明，以便於優化。以上理由使靜態類型更為普及。參閱優化。
相較之下，動態類型允許編譯器和解譯器更快速的運作。因為源代碼在動態類型語言中，變更為減少進行檢查，並減少解析代碼。這也可減少編輯－編譯－測試－除錯的周期。
靜態類型語言缺少類型推斷（如 Java），而需要編寫者聲明所要使用的方法或函數的類型。編譯器將不允許編寫者忽略，這可為程序起附加性說明文件的作用。但靜態類型語言也可以無須類型聲明，所以與其說是靜態類型的代價，倒不如說是類型聲明的報酬。
靜態類型允許構造函數庫，它們的用戶不太可能意外的誤用。這可作為傳達庫開發者意圖的額外機制。
動態類型允許建構一些靜態類型系統所做不出來的東西。例如，eval 函數，它使得運行任意數據作為代碼成為可能（不過其代碼的類型仍是靜態的）。此外，動態類型容納過渡代碼和原型設計，如允許使用字元串代替數據結構。靜態類型語言最近的增強（如 Haskell 一般化代數數據類型）允許 eval 函數以類型安全的方式撰寫。
動態類型使元程序設計更為強大，且更易於使用。例如 C++ 模板的寫法，比起等價的 Ruby 或 Python 寫法要來的麻煩。更高度的運行時期構成物，如元類型(metaclass)和內觀(Introspection)，對靜態類型語言而言通常更為困難。
⑨ 編程中的編譯系統是什麼編譯環境又什麼什麼編譯程序又是什麼
編譯系統指處理器所處的系統，編譯器字長和處理器是要保持一致的；
編譯環境應該指哪一種編譯器；
編譯程序是你編譯的對象或者叫輸入程序了，比如*.c *.cpp