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编译器流程

发布时间: 2022-01-12 22:42:26

编译器的发展史

编译器编译器,是将便于人编写,阅读,维护的高级计算机语言翻译为计算机能识别,运行的低级机器语言的程序。编译器将源程序(Sourcenbsp;program)作为输入,翻译产生使用目标语言(Targetnbsp;language)的等价程序。源程序一般为高级语言(High-levelnbsp;language),如Pascal,C++等,而目标语言则是汇编语言或目标机器的目标代码(Objectnbsp;code),有时也称作机器代码(Machinenbsp;code)。一个现代编译器的主要工作流程如下:源程序(sourcenbsp;code)→预处理器(preprocessor)→编译器(compiler)→汇编程序(assembler)→目标程序(objectnbsp;code)→连接器(链接器,Linker)→可执行程序(executables)nbsp;目录nbsp;[隐藏]1nbsp;工作原理nbsp;2nbsp;编译器种类nbsp;3nbsp;预处理器(preprocessor)nbsp;4nbsp;编译器前端(frontend)nbsp;5nbsp;编译器后端(backend)nbsp;6nbsp;编译语言与解释语言对比nbsp;7nbsp;历史nbsp;8nbsp;参见nbsp;工作原理翻译是从源代码(通常为高级语言)到能直接被计算机或虚拟机执行的目标代码(通常为低级语言或机器言)。然而,也存在从低级语言到高级语言的编译器,这类编译器中用来从由高级语言生成的低级语言代码重新生成高级语言代码的又被叫做反编译器。也有从一种高级语言生成另一种高级语言的编译器,或者生成一种需要进一步处理的的中间代码的编译器(又叫级联)。典型的编译器输出是由包含入口点的名字和地址以及外部调用(到不在这个目标文件中的函数调用)的机器代码所组成的目标文件。一组目标文件,不必是同一编译器产生,但使用的编译器必需采用同样的输出格式,可以链接在一起并生成可以由用户直接执行的可执行程序。编译器种类编译器可以生成用来在与编译器本身所在的计算机和操作系统(平台)相同的环境下运行的目标代码,这种编译器又叫做“本地”编译器。另外,编译器也可以生成用来在其它平台上运行的目标代码,这种编译器又叫做交叉编译器。交叉编译器在生成新的硬件平台时非常有用。“源码到源码编译器”是指用一种高级语言作为输入,输出也是高级语言的编译器。例如:nbsp;自动并行化编译器经常采用一种高级语言作为输入,转换其中的代码,并用并行代码注释对它进行注释(如OpenMP)或者用语言构造进行注释(如FORTRAN的DOALL指令)。预处理器(preprocessor)作用是通过代入预定义等程序段将源程序补充完整。编译器前端(frontend)前端主要负责解析(parse)输入的源程序,由词法分析器和语法分析器协同工作。词法分析器负责把源程序中的‘单词’(Token)找出来,语法分析器把这些分散的单词按预先定义好的语法组装成有意义的表达式,语句nbsp;,函数等等。nbsp;例如“anbsp;=nbsp;bnbsp;+nbsp;c;”前端词法分析器看到的是“a,nbsp;=,nbsp;bnbsp;,nbsp;+,nbsp;c;”,语法分析器按定义的语法,先把他们组装成表达式“bnbsp;+nbsp;c”,再组装成“anbsp;=nbsp;bnbsp;+nbsp;c”的语句。nbsp;前端还负责语义(semanticnbsp;checking)的检查,例如检测参与运算的变量是否是同一类型的,简单的错误处理。最终的结果常常是一个抽象的语法树(abstractnbsp;syntaxnbsp;tree,或nbsp;AST),这样后端可以在此基础上进一步优化,处理。编译器后端(backend)编译器后端主要负责分析,优化中间代码(Intermediatenbsp;representation)以及生成机器代码(Codenbsp;Generation)。一般说来所有的编译器分析,优化,变型都可以分成两大类:nbsp;函数内(intraproceral)还是函数之间(interproceral)进行。很明显,函数间的分析,优化更准确,但需要更长的时间来完成。编译器分析(compilernbsp;analysis)的对象是前端生成并传递过来的中间代码,现代的优化型编译器(optimizingnbsp;compiler)常常用好几种层次的中间代码来表示程序,高层的中间代码(highnbsp;levelnbsp;IR)接近输入的源程序的格式,与输入语言相关(languagenbsp;dependent),包含更多的全局性的信息,和源程序的结构;中层的中间代码(middle

Ⅱ 高级语言的编译过程,经过哪几个步骤

开发C程序有四个步骤:编辑、编译、连接和运行。

任何一个体系结构处理器上都可以使用C语言程序,只要该体系结构处理器有相应的C语言编译器和库,那么C源代码就可以编译并连接到目标二进制文件上运行。

1、预处理:导入源程序并保存(C文件)。

2、编译:将源程序转换为目标文件(Obj文件)。

3、链接:将目标文件生成为可执行文件(EXE文件)。

4、运行:执行,获取运行结果的EXE文件。

(2)编译器流程扩展阅读:

将C语言代码分为程序的几个阶段:

1、首先,对源代码文件进行测试。以及相关的头文件,比如Stdio。H.CPP预处理为。我的文件。预编译。该文件不包含任何宏定义,因为所有宏都已展开,且包含的文件已插入。我提起。

2、编译过程是对预处理后的文件进行词法分析、语法分析、语义分析和优化,生成相应的汇编代码文件。这个过程通常是整个程序的核心部分,也是最复杂的过程之一。

3、汇编程序不直接输出可执行文件,而是输出目标文件。汇编程序可以调用LD来生成可运行的可执行程序。也就是说,您需要链接到大量文件以获得最终可执行文件“a.out”。

4、在链接过程中,其他目标文件中定义的函数调用指令需要重新调整,而其他目标文件中定义的变量也存在同样的问题。

Ⅲ 什么是编译器

编译器

编译器是一种特殊的程序,它可以把以特定编程语言写成的程序变为机器可以运行的机器码。我们把一个程序写好,这时我们利用的环境是文本编辑器。这时我程序把程序称为源程序。在此以后程序员可以运行相应的编译器,通过指定需要编译的文件的名称就可以把相应的源文件(通过一个复杂的过程)转化为机器码了。

[编辑]编译器工作方法
首先编译器进行语法分析,也就是要把那些字符串分离出来。然后进行语义分析,就是把各个由语法分析分析出的语法单元的意义搞清楚。最后生成的是目标文件,我们也称为obj文件。再经过链接器的链接就可以生成最后的可执行代码了。有些时候我们需要把多个文件产生的目标文件进行链接,产生最后的代码。我们把一过程称为交叉链接。

一个现代编译器的主要工作流程如下:

* 源程序(source code)→预处理器(preprocessor)→编译器(compiler)→汇编程序(assembler)→目标程序(object code)→连接器(链接器,Linker)→可执行程序(executables)

工作原理

编译是从源代码(通常为高级语言)到能直接被计算机或虚拟机执行的目标代码(通常为低级语言或机器言)。然而,也存在从低级语言到高级语言的编译器,这类编译器中用来从由高级语言生成的低级语言代码重新生成高级语言代码的又被叫做反编译器。也有从一种高级语言生成另一种高级语言的编译器,或者生成一种需要进一步处理的的中间代码的编译器(又叫级联)。

典型的编译器输出是由包含入口点的名字和地址以及外部调用(到不在这个目标文件中的函数调用)的机器代码所组成的目标文件。一组目标文件,不必是同一编译器产生,但使用的编译器必需采用同样的输出格式,可以链接在一起并生成可以由用户直接执行的可执行程序。

编译器种类

编译器可以生成用来在与编译器本身所在的计算机和操作系统(平台)相同的环境下运行的目标代码,这种编译器又叫做“本地”编译器。另外,编译器也可以生成用来在其它平台上运行的目标代码,这种编译器又叫做交叉编译器。交叉编译器在生成新的硬件平台时非常有用。“源码到源码编译器”是指用一种高级语言作为输入,输出也是高级语言的编译器。例如: 自动并行化编译器经常采用一种高级语言作为输入,转换其中的代码,并用并行代码注释对它进行注释(如OpenMP)或者用语言构造进行注释(如FORTRAN的DOALL指令)。

预处理器(preprocessor)

作用是通过代入预定义等程序段将源程序补充完整。

编译器前端(frontend)

前端主要负责解析(parse)输入的源程序,由词法分析器和语法分析器协同工作。词法分析器负责把源程序中的‘单词’(Token)找出来,语法分析器把这些分散的单词按预先定义好的语法组装成有意义的表达式,语句 ,函数等等。 例如“a = b + c;”前端词法分析器看到的是“a, =, b , +, c;”,语法分析器按定义的语法,先把他们组装成表达式“b + c”,再组装成“a = b + c”的语句。 前端还负责语义(semantic checking)的检查,例如检测参与运算的变量是否是同一类型的,简单的错误处理。最终的结果常常是一个抽象的语法树(abstract syntax tree,或 AST),这样后端可以在此基础上进一步优化,处理。

编译器后端(backend)

编译器后端主要负责分析,优化中间代码(Intermediate representation)以及生成机器代码(Code Generation)。

一般说来所有的编译器分析,优化,变型都可以分成两大类: 函数内(intraproceral)还是函数之间(interproceral)进行。很明显,函数间的分析,优化更准确,但需要更长的时间来完成。

编译器分析(compiler analysis)的对象是前端生成并传递过来的中间代码,现代的优化型编译器(optimizing compiler)常常用好几种层次的中间代码来表示程序,高层的中间代码(high level IR)接近输入的源程序的格式,与输入语言相关(language dependent),包含更多的全局性的信息,和源程序的结构;中层的中间代码(middle level IR)与输入语言无关,低层的中间代码(Low level IR)与机器语言类似。 不同的分析,优化发生在最适合的那一层中间代码上。

常见的编译分析有函数调用树(call tree),控制流程图(Control flow graph),以及在此基础上的变量定义-使用,使用-定义链(define-use/use-define or u-d/d-u chain),变量别名分析(alias analysis),指针分析(pointer analysis),数据依赖分析(data dependence analysis)等等。

上述的程序分析结果是编译器优化(compiler optimization)和程序变形(compiler transformation)的前提条件。常见的优化和变新有:函数内嵌(inlining),无用代码删除(Dead code elimination),标准化循环结构(loop normalization),循环体展开(loop unrolling),循环体合并,分裂(loop fusion,loop fission),数组填充(array padding),等等。优化和变形的目的是减少代码的长度,提高内存(memory),缓存(cache)的使用率,减少读写磁盘,访问网络数据的频率。更高级的优化甚至可以把序列化的代码(serial code)变成并行运算,多线程的代码(parallelized,multi-threaded code)。

机器代码的生成是优化变型后的中间代码转换成机器指令的过程。现代编译器主要采用生成汇编代码(assembly code)的策略,而不直接生成二进制的目标代码(binary object code)。即使在代码生成阶段,高级编译器仍然要做很多分析,优化,变形的工作。例如如何分配寄存器(register allocatioin),如何选择合适的机器指令(instruction selection),如何合并几句代码成一句等等。

Ⅳ 简述编译程序的工作过程

1识别出句子中的一个个单词
2分析句子的语法结构
3根据句子的含义进行初步翻译
4对译文进行修饰
5写出最后的译文

Ⅳ 用C编写一个流程图编译器

用C编写, 要写 Win API 程序。
建窗(画布):
BOOL InitWindowsClass(HINSTANCE hInstance);
BOOL InitWindows(HINSTANCE hInstance,int nCmdShow);
。。。
在 LRESULT CALLBACK WndProc(HWND hwnd,UINT message,WPARAM wParam,LPARAM lParam) 里
调 hdc=GetDC(hwnd); 得到 DC 可以画图写字。
例如:
color=RGB(0,128,128); // 设颜色
hP1=CreatePen(PS_SOLID,0,color); // 线型
SelectObject(hdc,hP1); // 建画笔
MoveToEx( hdc,x0, y0, NULL ); //落笔
LineTo(hdc,x1,y1);LineTo(hdc,x2,y2);
LineTo(hdc,x0,y0); // 画线
TextOut(hdc,。。。。); // 写字
自己定一个数据文件,记录画的东西,例如:
rect 40 80 100 30 -- 表示画矩形,原点(40,80),长100宽30。
lingxin x0 y0 x1 y1 x2 y2 x3 y3 -- 表示画菱形
用屏幕抓图存图像(或画图在dib设备):
keybd_event(VK_LMENU,0xA4,0,0);
keybd_event(VK_SNAPSHOT,0x2C,0,0);
keybd_event(VK_SNAPSHOT,0x2C,KEYEVENTF_KEYUP,0);
keybd_event(VK_LMENU,0xA4,KEYEVENTF_KEYUP,0);
从Clipboard取出图像:
h_bitmap = GetClipboardData(CF_BITMAP);
h_dib = GetClipboardData(CF_DIB);
memcpy(&bmi,h_dib,sizeof(bmi));
调 PNG 库 存 bitmap 到 PNG。
修改,重画 要用 前面的 自己定那个数据文件,不能用 PNG。

Ⅵ 编译器本身是如何进行测试的

编译器最重要的性质就是保证语义的正确。比如,从高级语言翻译到机器指令之后,指令必须正确的表达原来程序的意思。所以一般编译器测试都包含一些源程序,用来覆盖可能出现的各种情况。基本的原则是:原来程序的结果 = 编译后机器指令运行的结果。机器指令运行的结果很容易知道,运行一下就知道了。可是原来程序的结果你怎么知道呢?
为了解决这个“原来程序语义”的问题,最好是写一个解释器,准确无误的表达原来的代码的语义。所以我们的要求就是:
高级语言解释器(源程序) = 机器执行(机器代码)
由于处理器其实就是一个用来执行机器代码的解释器,这里有一个很美好的对称关系:
interp1(L1) = interp2(L2)
另外还有一个问题,就是编译器一般需要经过多个转化步骤(叫做 pass)才能最后编译为机器指令。比如,
L2 = pass1(source)
L3 = pass2(L2)
L4 = pass3(L3)
Ln = passN(Ln-1)
machine_code = codegen(Ln)
由于源程序经过了很多步骤猜得到最后的机器指令,如果你使用上面的公式,就会出现以下一些情况:
1. 知道结果错了,但是却不知道到底是哪一个 pass 错了。
2. 结果没有错,但是中间却有 pass 实际上是错的。但是由于之前的 pass 把输入程序的一些结构给“优化”掉了,所以错的那个 pass 其实没能得到触发错误的那个数据结构。所以测试没能发现错误。如果以后前面的那个 pass 被修改,错误就会暴露出来。这是非常难以发现的潜伏的危险。
为了防止这些情况出现,一些编译器(比如 Chez Scheme 和 Kent Dybvig 的课程编译器)使用了对每一个 pass 进行测试的做法。具体的方法就是为每一个中间语言都写一个解释器,把这语言的语义完全的表示出来。这样我们就需要检查一组等式:
L2 = pass1(source)
高级语言编译器(源程序) = interp2(L2) // 测试 pass1 的正确性
L3 = pass2(L2)
interp2(L2) = interp3(L3) // 测试 pass2 的正确性
这样一来我们就能独立的判断每一个 pass 的正确性了。
这些是基本的语义测试原理。另外除了语义,可能还有一些“表面”一些的测试,它们看代码本身,而不只看它的语义。比如尾递归优化的测试应该确保输出程序的尾递归得到正确的处理,等等。这些是语义测试检查不到的,因为尾递归没有正确处理的程序大部分也能输出正确的结果。
普通的单元测试方法也可以用来测试一些编译器里的辅助函数,但那些不是编译器特有的,所以就不讲了。
另外,就像所有测试的局限性一样,你没法枚举所有可能出现的输入,所以以上的测试方法其实也不能保证编译器的完全正确。

Ⅶ 什么是编译程序

编译程序指将某一种程序设计语言写的程序翻译成等价的另一种语言的程序的程序, 称之为编译程序

编译程序也称为编译器,是指把用高级程序设计语言书写的源程序,翻译成等价的机器语言格式目标程序的翻译程序。编译程序属于采用生成性实现途径实现的翻译程序。

它以高级程序设计语言书写的源程序作为输入,而以汇编语言或机器语言表示的目标程序作为输出。编译出的目标程序通常还要经历运行阶段,以便在运行程序的支持下运行,加工初始数据,算出所需的计算结果。

编译程序的实现算法较为复杂,这是因为它所翻译的语句与目标语言的指令不是一一对应关系,而是一多对应关系,同时也因为它要处理递归调用、动态存储分配、多种数据类型,以及语句间的紧密依赖关系。

由于高级程序设计语言书写的程序具有易读、易移植和表达能力强等特点,编译程序广泛地用于翻译规模较大、复杂性较高、且需要高效运行的高级语言书写的源程序。

(7)编译器流程扩展阅读:

编译流程分为了四个步骤:

1.预处理,生成预编译文件(.文件)

2.编译,生成汇编代码(.s文件)

3.汇编,生成目标文件(.o文件)

4.链接,生成可执行文件

Ⅷ 高级的程序编译必须经过哪些阶段

汇编语言或高级语言程序,由计算机代表必须首先到计算机中,变换成目标程序(这一过程被编译)的机器语言来执行。执行被称为编译程序的转换处理程序。未编译的汇编语言源文件汇编。
转换编译器叫做目标程序,这也是该机的语言。组装式,解释和编译:
编译器在三个方面的工作。键入用于编译的汇编语言程序的编译器,根据一个关系,并将其转换成用机器语言表示的程序。解释声明编译高级语言程序,首先解释为一组机器语言指令,然后立即执行完毕,取出一组语句的解释和执行,因此继续完成计划为止。由编译器解释,执行速度是很慢的,但它可以是一台电脑和“对话”,你可以随时的高级语言程序。 BASIC语言是一种解释性高级语言。编译编译器将翻译写在高级语言程序,程序就会部成机器语言表示,和过程很快,在这个过程中,不能进行人机对话的变化。 FORTRAN语言编译高级语言。

Ⅸ 什么是编译程序 编译程序的工作过程

编译程序是变成语言在计算机上面运行的一种方式。
比如你现在编写(编译型语言)了你个程序文件并要运行它,但是计算机是不认识这个文件里面的东西的(其实计算机只认识0和1这样的数字),所以这里就需要把你自己写的程序文件翻译一遍,翻译过后并生成一个计算机能够识别的文件,把你原来的源文件翻译成计算机能够识别的文件的过程就叫编译,其实计算机运行的真正文件是编译过后的编译文件。

Ⅹ 编译器翻译流程

是的。
机器码的前一个阶段就是汇编码。
所有的高级语言翻译到机器码的过程,必须经过汇编码这个阶段。

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