編譯器設計實現語言

A. 設計語言C++中什麼叫"實現"

實現就是具體的C++
編譯器
，
比如：
Borland
C++，
Virtual
C++,
GNU
C++,
Watcom
C++,等等等，
書里提到實現，主要意思是：
C++有很多的
操作符
，其結果存在
二義性
，比如++,
--等混在一個語句里，這些如何解釋，C++標准沒規定，
各種編譯器自己規定
還有，有的就是建議性的標准，有的編譯器沒實現這個規定，有的實現了，這都是區別的。
所有具體編譯器中可能不同的，都可以歸結為實現代碼的不同。
當然相同的，就是基於標準的實現代碼了。
反正實現代碼就是具體編譯器編譯的代碼和代碼編譯出的程序

B. c語言編譯器是用什麼於語言寫的

第一個C語言編譯器應該是用匯編寫的，但是第一個成熟的C語言編譯器應該是由匯編和C語言共同寫的。
編譯原理講到了「自舉編譯器」。大意就是先用底層語言（應該是匯編）寫一個能運行，但效率極低的C語言編譯器（底層語言不好優化），有了C語言的編譯器以後，就可以用C語言好好寫一個編譯器了，用之前那個運行沒問題，但效率低得編譯器編譯一下，就得到了可以使用的編譯器了。

C. 編譯器使用C語言的好處

1、簡潔緊湊、靈活方便2、運算符豐富3、數據類型豐富4、表達方式靈活實用5、允許直接訪問物理地址，對硬體進行操作6、生成目標代碼質量高，程序執行效率高7、可移植性好8、表達力強C語言有豐富的數據結構和運算符包含了各種數據結構，如整型、數組類型、指針類型和聯合類型等，用來實現各種數據結構的運算。C語言的運算符有34種，范圍很寬，靈活使用各種運算符可以實現難度極大的運算。C語言能直接訪問硬體的物理地址，能進行位（bit）操作。兼有高級語言和低級語言的許多優點。它既可用來編寫系統軟體，又可用來開發應用軟體，已成為一種通用程序設計語言。另外C語言具有強大的圖形功能，支持多種顯示器和驅動器。且計算功能、邏輯判斷功能強大

D. 編譯原理

編譯原理是計算機專業的一門重要專業課，旨在介紹編譯程序構造的一般原理和基本方法。內容包括語言和文法、詞法分析、語法分析、語法制導翻譯、中間代碼生成、存儲管理、代碼優化和目標代碼生成。 編譯原理是計算機專業設置的一門重要的專業課程。編譯原理課程是計算機相關專業學生的必修課程和高等學校培養計算機專業人才的基礎及核心課程，同時也是計算機專業課程中最難及最挑戰學習能力的課程之一。編譯原理課程內容主要是原理性質，高度抽象[1]。

中文名
編譯原理[1]
外文名
Compilers: Principles, Techniques, and Tools[1]
領域
計算機專業的一門重要專業課[1]
快速
導航
編譯器

編譯原理課程

編譯技術的發展

編譯的基本流程

編譯過程概述
基本概念
編譯原理即是對高級程序語言進行翻譯的一門科學技術, 我們都知道計算機程序由程序語言編寫而成, 在早期計算機程序語言發展較為緩慢, 因為計算機存儲的數據和執行的程序都是由0、1代碼組合而成的, 那麼在早期程序員編寫計算機程序時必須十分了解計算機的底層指令代碼通過將這些微程序指令組合排列從而完成一個特定功能的程序, 這就對程序員的要求非常高了。人們一直在研究如何如何高效的開發計算機程序, 使編程的門檻降低。[2]
編譯器
C語言編譯器是一種現代化的設備, 其需要藉助計算機編譯程序, C語言編譯器的設計是一項專業性比較強的工作, 設計人員需要考慮計算機程序繁瑣的設計流程, 還要考慮計算機用戶的需求。計算機的種類在不斷增加, 所以, 在對C語言編譯器進行設計時, 一定要增加其適用性。C語言具有較強的處理能力, 其屬於結構化語言, 而且在計算機系統維護中應用比較多, C語言具有高效率的優點, 在其不同類型的計算機中應用比較多。[3]
C語言編譯器前端設計
編譯過程一般是在計算機系統中實現的, 是將源代碼轉化為計算機通用語言的過程。編譯器中包含入口點的地址、名稱以及機器代碼。編譯器是計算機程序中應用比較多的工具, 在對編譯器進行前端設計時, 一定要充分考慮影響因素, 還要對詞法、語法、語義進行分析。[3]
1 詞法分析[3]
詞法分析是編譯器前端設計的基礎階段, 在這一階段, 編譯器會根據設定的語法規則, 對源程序進行標記, 在標記的過程中, 每一處記號都代表著一類單詞, 在做記號的過程中, 主要有標識符、關鍵字、特殊符號等類型, 編譯器中包含詞法分析器、輸入源程序、輸出識別記號符, 利用這些功能可以將字型大小轉化為熟悉的單詞。[3]
2 語法分析[3]
語法分析是指利用設定的語法規則, 對記號中的結構進行標識, 這包括句子、短語等方式, 在標識的過程中, 可以形成特殊的結構語法樹。語法分析對編譯器功能的發揮有著重要影響, 在設計的過程中, 一定要保證標識的准確性。[3]
3 語義分析[3]
語義分析也需要藉助語法規則, 在對語法單元的靜態語義進行檢查時, 要保證語法規則設定的准確性。在對詞法或者語法進行轉化時, 一定要保證語法結構設置的合法性。在對語法、詞法進行檢查時, 語法結構設定不合理, 則會出現編譯錯誤的問題。前端設計對精確性要求比較好, 設計人員能夠要做好校對工作, 這會影響到編譯的准確性, 如果前端設計存在失誤, 則會影響C語言編譯的效果。[3]

E. 各種計算機語言的編譯器一般都是用什麼語言寫的

編譯器用什麼語言都可以寫，編譯器主要的功能就是進行詞法、語法、語義分析，然後生成中間代碼，優化中間代碼，根據中間代碼生成匯編語言，最後將匯編語言變成機器碼。整個編譯器的演算法你可以用任意語言實現。

F. 編譯器一般由哪種語言開發

其實我在想為什麼匯編語言生成一個簡單的編譯器後，可以用新生成的編譯器再次生成編譯器，例如，C語言開發C的編譯器呢？
這是一個遞歸的思想，舉個例子一看就明白了
用一個大的模具可以生成一個A模具，A模具可以做出來B模具，依次往下推，最終這個小模具可以做出來小盒子用來裝東西。
第一個大模具肯定是手工做出來的第一個模具，但是有了這個大模具後，後面就可以用他自動的生成更多的模具，後面的各種模具加起來又可以造出來更精緻的模具，
所以，自動第一個大模具造出來模具的時候，大模具就可以被拋棄了。
我們都知道編譯程序通常分為下面五個階段：
1）詞法分析
2）語法分析
3）語義分析與中間代碼產生
4）優化
5）目標代碼生成
當然最難的一點就是目標代碼的生成，這一階段實現了最終的翻譯，就是真正把原碼翻譯成可以被CPU直接計算的機器碼（NativeCode）。

G. 怎麼研發一款編程語言

編程語言，作為人與計算機溝通的橋梁，有著重要和深遠的意義。有過計算機編程經驗的人，多少學習或掌握過一到多種編程語言。計算機專業領域的編程語言成百上千種，主流的編程語言也有數十種之多。每種編程語言面向的領域和特性都不盡相同，不過歸根結底是為了解決人與計算機之間溝通的效率問題，提高計算機的生產力。想必有不少人對那些主流編程語言的創造者十分傾佩，也相信有不少人會好奇一門編程語言是如何誕生的。那麼如何創造一門編程語言呢？
總的來看，創造一門編程語言需要有以下幾個過程：
（1）設計語言的特性。
（2）定義語言的單詞、語法和語義。
（3）實現編譯器或者解釋器將程序翻譯為計算機底層表示。
（4）生成計算機程序的二進制存儲格式。
（5）完善語言的運行時環境和標准庫。

一、語言特性設計
所謂語言特性，就是編程語言為開發者提供了什麼樣的原子性功能特徵。比如是否支持數學表達式計算、字元串處理，是否支持變數、函數和遞歸，是否支持分支、循環復合語句等。語言的變數類型是強類型、弱類型，還是動態類型，程序是過程式、函數式，還是面向對象的。是否支持模板、泛型和反射機制，是否支持多線程和並發特性，是否支持錯誤和異常處理機制等等。
語言特性設計是一門編程語言最關鍵的環節，直接決定了語言的基本特徵和雛形。當然，這也是最難的一個環節，因為語言設計是面向具體問題領域的，是語言設計者從大量的編程實踐中的獲得的總結和升華。比如C語言設計者希望面向計算機底層，擁有對操作系統和硬體的直接操縱能力。而Python的設計者則希望盡可能地減少操作計算機資源的繁瑣過程，以獲得語言的簡潔性、高度的靈活性和擴展性。SQL的設計者面向具體的數據查詢和分析領域，希望幫助開發者獲得快速檢索和操縱數據的能力。而Go語言的設計者則希望在保留C語言優秀功能的基礎上，擴展編程語言對高並發環境的支持，並擁有垃圾回收和快速編譯的能力。
凡此種種，編程語言特性的設計都是面向具體的問題領域的，是語言設計者構建於開發者和計算機之間的中間層，是對開發過程中重復功能邏輯的原子性「封裝」，最終的目的是為了提升具體問題領域內的軟體開發效率。

二、單詞、語法和語義
和人類使用的自然語言類似，編程語言也有自身的單詞、語法和語義，專業上稱為詞法記號、語言文法和語義。
常見的詞法記號可以分為數字、字元、字元串、標識符、關鍵字，以及用於連接表達式的運算符、分割語句或者程序段落的界符等符號。這些是編程語言程序的基本單位，通過它們的有序組合，構建出了一門編程語言形形色色的代碼片段。
編程語言的文法是用來描述語言的語法規則的，具體來說是規定詞法記號之間的排列組合的順序與規則。它描述了編程語言程序的基本模式，不符合該模式的詞法記號的排列被擋在了合法語言程序的大門之外。同時，它也是各種編程語言對於開發者最明顯的差異化特徵。一個有經驗的開發者可以很容易地通過掃視一段代碼，就能分辨出這是哪種編程語言編寫的計算機程序。
編程語言的語義描述了一段符合語言語法的程序，對於計算機而言的真正含義，是開發者最終要傳達給計算機的意願和指令。語言的語義必須是准確的、無二義性的，編譯器也正是通過語義的指導，將計算機程序翻譯為計算機可識別的表達形式。

三、程序的翻譯
計算機程序是用來供人閱讀和修改的，計算機硬體並不能理解程序內的思想和含義。因此，必須有一個翻譯轉換的過程，將人所表達的意願准確無誤地傳遞給計算機，讓計算機明確並執行人下發的指令。實現這種翻譯工作的工具就是編譯器或解釋器。
對於編譯器來說，它的輸入是人類書寫的計算機語言程序，輸出則是計算機可識別的底層表示。首先，它需要識別出程序中的單詞，即詞法分析。然後，根據單詞的組合模式識別出程序的語法結構，即語法分析。最後，根據不同的語法結構對應的語義，將程序按照每個語法模塊的形式轉換為計算機可識別的指令序列，即語義分析和目標代碼生成。
眾所周知編譯器的實現具有一定的復雜度，其根本原因來自於語言語法的結構靈活性和計算機底層表達形式的多樣性，這也是創造一門編程語言最核心的環節。

四、二進制存儲
編譯器將語言程序翻譯轉換後，需要將轉換後的結果存儲起來，以便計算機在需要的時候將其載入、執行。這里不可避免的涉及到兩個問題：
（1）轉換後的結果是什麼樣的形式？
（2）轉換後的結果保存在哪裡？
第一個問題描述的是計算機程序被轉換為怎樣的形式，才是計算機可以識別的。由於計算機中實際運行程序的硬體模塊是CPU，因此計算機程序只有被轉換為CPU的二進制指令格式才能被正確識別、執行。比如常見的Intel體系的CISC指令格式、ARM體系的RISC執行格式等。
第二個問題描述的是計算機程序轉化為二進制指令格式後，以什麼樣的方式保存在計算機的磁碟上。由於絕大多數的計算機程序是需要通過運行在計算機硬體之上的操作系統載入運行的，因此計算機程序的二進製表達形式必須以對應操作系統可識別的文件格式存儲。比如常見的Windows操作系統的PE文件格式、Linux操作系統的ELF文件格式等。

五、運行時環境和標准庫
理論上講，一門編程語言如果能提供出完備的操縱操作系統和硬體的原子性功能就已經成功了。但是不提供強大的運行時環境支持和標准庫，是很難讓一門編程語言真正的好用和流行的。沒有人希望簡單地列印一行字元串，還需要使用編程語言提供的基本特性實現調用操作系統提供的列印介面的邏輯。Java語言之所以久興不衰，正是因為它不僅提供了完善的運行時環境和開發庫支持，甚至提供了更強大的開發框架和工具支持。
因此可見，除了完備的語言特性，為開發者提供更方便好用的庫和框架支持，消除軟體構建過程中復雜和重復的邏輯，才是一門優秀編程語言的長盛之道。

六、自己動手，立即開始！
《自己動手構造編譯系統——編譯、匯編與鏈接》一書詳細闡述了一門編程語言從無到有的過程，從語言的功能特性設計，到詞法、文法、語義分析；從編譯器、匯編器的設計實現，到目標文件的鏈接生成可執行文件；甚至編譯優化器的實現、二進制指令、可執行文件格式以及語言運行時和標准庫的概念，都在書中做了認真細致地剖析。相信對本書的閱讀，將是一次不錯的獲得知識的體驗！

H. 編譯器具體實現中比較巧妙的思想有哪些

這種做法的好處是：
可以作為解釋器性能升級的一個簡單路徑，寫解釋器的代碼而得到初級編譯器的性能。事實上JamVM的解釋器可以配置為多種實現方式：switch-threading、indirect-threading、direct-threading、inline-threading，它們的差別僅在於對opcode的dispatch方式不同；所有實現方式都共享同一份handler代碼。
這種做法的缺點是：
這樣寫得到的「編譯器」無論從代碼組織還是程序思路都還是解釋器的那套，從編譯器的角度看很別扭。它最終實現出來效果跟從編譯器角度出發的template-based JIT一樣，但我覺得後者的思路更直觀，代碼也通常更清晰一些。
這種做法仍然無法跨越位元組碼邊界做任何優化，因為每個opcode對應一個單獨的handler，而這種做法的代碼生成僅僅是把handler拷貝到一起而已。
要在它的基礎之上進一步提高性能可以直接對位元組碼序列做些簡單模式匹配，以便跨越位元組碼邊界做優化。但這樣做通常是自討苦吃，工程上很難持續下去。