基本概念

定义

用高级语言编制的程序，计算机不能立即执行，必须通过一个“翻译程序”加工，转化为与其等价的机器语言程序，机器才能执行。 这种翻译程序，称之为“编译程序”
eg. *.c经过编译得到*.s（目标程序），最后经过汇编得到*.o，再通过链接器与其他*.o文件结合即可进行运算。

一些概念

1. 源程序： 用汇编语言或高级语言编写的程序称为源程序。
2. 目标程序：用目标语言所表示的程序。
3. 目标语言：可以是介于源语言和机器语言之间的“中间语言”，可以是某种机器的机器语言,也可以是某机器的汇编语言。比如$mips,arm$等
4. 翻译程序：将源程序转换为目标程序的程序称为翻译程序。
   它是指各种语言的翻译器，包括汇编程序和编译程序，是汇编程序、编译程序以及各种变换程序的总称。
   
5. 汇编程序：若源程序用汇编语言书写，经过翻译程序得到用机器语言表示的程序，这时的翻译程序就称之为汇编程序，这种翻译过程称为“汇编”(Assemble）
6. 编译程序，若源程序是用高级语言书写，经加工后得到目标程序，这种翻译过程称“编译”
   汇编程序与编译程序都是翻译程序，主要区别是加工对象的不同。由于汇编语言格式简单，常与机器语言之间有一一对应的关系，汇编程序所要做的翻译工作比编译程序简单得多。
   
7. 解释程序：对源程序进行解释执行的程序。
   

编译流程

词法分析

分析和识别单词。
源程序是由字符序列构成的，词法分析扫描源程序(字符串),根据语言的词法规则分析并识别单词，并以某种编码形式输出。
单词：是语言的基本语法单位，一般语言有四大类单词
<1>语言定义的关键字或保留字（如BEGIN、END、IF）
<2>标识符
<3>常数
<4>分界符（运算 ）

语法分析

根据语法规则（即语言的文法），分析并识别出各种语法成分，如表达式、各种说明、各种语句、 过程、函数等，并进行语法正确性检查。

语义分析、生成中间代码

任务：对识别出的各种语法成分进行语义分析， 并产生相应的中间代码。

中间代码

中间代码：一种介于源语言和目标语言之间的中间语言形式。目的是为了便于做优化处理，且便于编译程序的移植。
中间代码的形式：编译程序设计者可以自己设计，常用的有四元式、三元式、逆波兰表示等

代码优化

目的：为了得到高质量的目标程序。
前面的四元式中第一个四元式是计算常量表达式值，该值在编译时就可以算出并存放在工作单元中，不必生成目标指令来计算

生成目标程序

由中间代码很容易生成目标程序（地址指令序列）。这部分工作与机器关系密切 ，所以要根据机器进行。在做这部分工作时（要注意充分利用累加器），也可以进行优化处理

五个阶段中都需要做的两件事

符号表管理

在整个编译过程中始终都要贯穿着建表（填表）和查表的工作。即要及时地把源程序中的信息和编译过程中所产生的信息登记在表格中，而在随后的编译过程中同时又要不断地查找这些表格中的信息。

出错处理

规模较大的源程序难免有多种错误，编译程序必须要有出错处理的功能。即能诊察出错误，并能报告用户错误的性质和位置，以便用户修改源程序。出错处理能力的大小是衡量编译程序质量好坏的一个重要指标。

总结

其他概念

多层中间表示和遍（PASS）

遍：对源程序（包括源程序中间形式）从头到尾扫描一次，并做有关的加工处理 ，生成新的源程序中间形式或目标程序，通常称之为一遍。

三端模式

1. 前端：通常将与源程序有关的编译部分称为前端。
   词法分析、语法分析、语义分析
2. 中端：生成中间代码部分。中间代码生成、 代码优化
3. 后端：与目标机有关的部分称为后端。 目标程序生成（与目标机有关的优化）
   
   

课程概述