绪论

回顾

• 预处理器(Preprocessor)
  • 把存储在不同文件中的源程序聚合在一起
  • 把称为宏的缩写语句转换为原始语句
• 编译器
• 汇编器(Assembler)
• 链接器(Linker)
  • 将多个可重定位的机器代码文件（包括库文件）连接到一起
  • 解决外部内存地址问题
• 加载器(Loader)
  • 修改可重定位地址（绝对地址=起始地址+相对地址）
  • 将修改后的指令和数据放到内存中适当的位置

编译器的结构

• 分析部分（前端）
  • 词法分析器，语法分析器，语义分析器，中间代码生成器
• 机器无关代码优化器
• 综合部分（后端）
  • 目标代码生成器，机器相关代码优化器

词法分析/扫描（scanning）

从左向右逐行扫描源程序的字符，识别出各个单词，确定单词的类型。将识别出的单词转换为统一的机内表示——词法单元形式

• token: <种别码, 属性码>

单词类型	种别	种别码
关键字	program, if, else, then …	一词一码
标识符	变量名，数组名，记录名，过程名	多词一码
常量	整形，浮点型，字符型，布尔型…	一型一码
运算符	算术，关系，逻辑	一词一码或一型一码
界限符	; ( ) = { } …	一词一码

语法分析（parsing）

语法分析器（parser）从词法分析器输出的token序列中识别出各类短语，并构造语法分析树（parse tree）

语义分析

• 收集标识符的属性信息
  • kind，type，存储位置，长度，值，作用域，参数和返回值信息
  • 存储在符号表中，每个表项的NAME字段指向字符串表
• 语义检查
  • 变量或过程未经声明就使用
  • 变量或过程名重复声明
  • 运算分量类型不匹配
  • 操作符与操作数之间的类型不匹配

中间代码生成器

• 三地址码
  • 每个指令最多有三个操作数
  • 四元式
• 语法结构树/语法树（syntax trees）

目标代码生成器

以中间表示形式作为输入，并把它映射到目标语言

• 重要任务：为程序中使用的变量合理地分配寄存器

优化器

为改进代码所进行的等价程序变换，使其运行得更快一些、占用空间更少一些 优化方面

• 自动识别代码中的冗余部分，将其删除
• 将代价较高的运算替换成等价较低运算
• ……

编译程序的生成

编译器的自展

在同一机器上实现不同语言的编译器

编译器的移植（交叉编译）

将一台机器上运行的编译器进行处理，构造出在另一台机器上可以运行的编译器