编译器简介

简介 Introduction

• 编译器 Compilers

  • 非实时 off-line
  • 预处理 pre-process

• 解释器 Interpreters

  • 实时 on-line

编译器的五个主要阶段

1. Lexical Analysis 词法分析
2. Parsing 解析
3. Semantic Analysis 语义分析
4. Optimization 优化
5. Code Generation 代码生成

编译器结构 Structure of a Compiler

Lexical Analysis 词法分析

我们可以通过空格来区分单词
This is a Sentence

但如果是这样就很难区分了
ist his ase nte nce

词法分析将程序文本划分为“单词”或“标记”

if x == y the z = 1; else z = 2;

Parsing 解析

Semantic Analysis 语义分析

Jack said Jerry left his assignment at home.
我们明白其中his指的是Jack而不是Jerry


{
	int Jack = 3;
	{
		int Jack = 4;
		cout << Jack;  // ?
	}
}
其中输出的Jack也是块内的Jack

Optimization 优化

• 运行得更快 Run faster
• 更少的内存 Use less memory
• 减少资源 Reduce resources

E.G.

X = Y * 0 is the same as X = 0
当Y为整形时成立 valid for integers
当不Y为整形时不成立 invalid for FP
E.G. NAN * 0 = NAN

Code Generation 代码生成

• 生成汇编代码 Produces assembly code

• 翻译成其他语言 A translate into another language

现代编译器更注重优化

程序设计语言的经济性 The Economy of Programming Languages

Q: Why are there so many programming languages ?

Q: 为什么有这么多编程语言？

A: Application domains have distinctive/conflicting needs.

A: 应用程序领域具有不同/冲突的需求。

• 科学计算 scientific computing
  • 良好的浮点 ( FP )
  • 良好的阵列 ( arrays )
  • 并行 ( parallelism )

E.G. FORTRAN

• 商务应用 business applications
  • 持久 persistence
  • 报告生成 report generation
  • 数据分析 data analysis

E.G. SQL

• 系统编程 systems programming
  • 资源控制 control of resources
  • 实时约束real time constraints

E.G. C/C++

Q: Why are there new programming languages ?

Q: 为什么会有新的编程语言？

A: Programmer training is the dominant cost for a programming language.

A: 程序员培训是编程语言的主要成本。

1. Widely used languages are slow to change
2. 广泛使用的语言变化缓慢
3. Easy to start a new language
4. 轻松开始一门新语言
5. Languages adapted to fill a void.
6. 填补空白的语言

Q: What is a good programming language ?

Q: 什么是好的编程语言？

A: There is no universally accepted metric for language design.

A: 语言设计没有公认的度量标准。