編譯程序代碼生成需考慮哪些問題

『壹』 編譯程序的綜合部分

綜合階段必須根據符號表和中間語言程序產生出目標程序，其主要工作包括代碼優化、存儲分配和代碼生成。代碼優化是通過重排和改變程序中的某些操作，以產生更加有效的目標程序。存儲分配的任務是為程序和數據分配運行時的存儲單元。代碼生成的主要任務是產生與中間語言程序符等價的目標程序，順序加工中間語言程序，並利用符號表和常數表中的信息生成一系列的匯編語言或機器語言指令。 編譯過程分為分析和綜合兩個部分，並進一步劃分為詞法分析、語法分析、語義分析、代碼優化、存儲分配和代碼生成等六個相繼的邏輯步驟。這六個步驟只表示編譯程序各部分之間的邏輯聯系，而不是時間關系。編譯過程既可以按照這六個邏輯步驟順序地執行，也可以按照平行互鎖方式去執行。在確定編譯程序的具體結構時，常常分若干遍實現。對於源程序或中間語言程序，從頭到尾掃視一次並實現所規定的工作稱作一遍。每一遍可以完成一個或相連幾個邏輯步驟的工作。例如，可以把詞法分析作為第一遍；語法分析和語義分析作為第二遍；代碼優化和存儲分配作為第三遍；代碼生成作為第四遍。反之，為了適應較小的存儲空間或提高目標程序質量，也可以把一個邏輯步驟的工作分為幾遍去執行。例如，代碼優化可劃分為代碼優化准備工作和實際代碼優化兩遍進行。
一個編譯程序是否分遍,以及如何分遍,根據具體情況而定。其判別標准可以是存儲容量的大小、源語言的繁簡、解題范圍的寬窄，以及設計、編制人員的多少等。分遍的好處是各遍功能獨立單純、相互聯系簡單、邏輯結構清晰、優化准備工作充分。缺點是各遍之中不可避免地要有些重復的部分，而且遍和遍之間要有交接工作，因之增加了編譯程序的長度和編譯時間。
一遍編譯程序是一種極端情況，整個編譯程序同時駐留在內存,彼此之間採用調用轉接方式連接在一起(圖2)。當語法分析程序需要新符號時，它就調用詞法分析程序；當它識別出某一語法結構時，它就調用語義分析程序。語義分析程序對識別出的結構進行語義檢查，並調用「存儲分配」和「代碼生成」程序生成相應的目標語言指令。
隨著程序設計語言在形式化、結構化、直觀化和智能化等方面的發展，作為實現相應語言功能的編譯程序，也正向自動程序設計的目標發展，以便提供理想的程序設計工具。
參考書目
陳火旺、錢家驊、孫永強編：《編譯原理》，國防工業出版社，北京，1980。
A.V.Aho, Principles of Compiler Design,Addison Wes-ley, Reading, Massachusetts, 1977. 20世紀80年代以後，程序設計語言在形式化、結構化、直觀化和智能化等方面有了長足的進步和發展，主要表現在兩個方面：①隨著程序設計理論和方法的發展，相繼推出了一系列新型程序設計語言，如結構化程序設計語言、並發程序設計語言、分布式程序設計語言、函數式程序設計語言、智能化程序設計語言、面向對象程序設計語言等；②基於語法、語義和語用方面的研究成果，從不同的角度和層次上深刻地揭示了程序設計語言的內在規律和外在表現形式。與此相應地，作為實現程序設計語言重要手段之一的編譯程序，在體系結構、設計思想、實現技術和處理內容等方面均有不同程度的發展、變化和擴充。另外，編譯程序已作為實現編程的重要軟體工具，被納入到軟體支援環境的基本層軟體工具之中。因此，規劃編譯程序實現方案時，應從所處的具體軟體支援環境出發，既要遵循整個環境的全局性要求和規定，又要精心考慮與其他諸層軟體 工具之間的相互支援、配合和銜接關系。

『貳』 C語言源程序文件經過編譯連接之後生成一個後綴為_____的文件。

如果只生成一個文件，那麼這個題目答案是B。編譯（compile）後生成目標文件，後綴：.obj。也就是機器碼。

然後鏈接器(Linker) 連接生成可執行文件，後綴：.exe。最後運行命令（go），直接運行.exe文件。

(2)編譯程序代碼生成需考慮哪些問題擴展閱讀：

簡單講，編譯器就是將「一種語言（通常為高級語言）」翻譯為「另一種語言（通常為低級語言）」的程序。

一個現代編譯器的主要工作流程：源代碼(source code) →預處理器(preprocessor) →編譯器(compiler) →目標代碼(object code) →鏈接器(Linker) → 可執行程序(executables)

高級計算機語言便於人編寫，閱讀交流，維護。機器語言是計算機能直接解讀、運行的。

編譯器將匯編或高級計算機語言源程序（Source program）作為輸入，翻譯成目標語言（Target language）機器代碼的等價程序。

源代碼一般為高級語言 (High-level language)， 如Pascal、C、C++、java、漢語編程等或匯編語言。

而目標則是機器語言的目標代碼（Object code），有時也稱作機器代碼（Machine code）。

對於C#、VB等高級語言而言，此時編譯器完成的功能是把源碼（SourceCode）編譯成通用中間語言（MSIL/CIL）的位元組碼（ByteCode）。

最後運行的時候通過通用語言運行庫的轉換，編程最終可以被CPU直接計算的機器碼（NativeCode）。

『叄』 C#源代碼編譯成為本地代碼的編譯過程

很有興趣的話，可以去閱讀下JeffreyRitchie的《ClrviaC#》，目前出到第三版，英文好的話強烈推薦看英文版的，而且我有該電子書和實體書。

下面講下我的理解：大致上不會出什麼差錯的，細節部分你可以參照上面的書籍！

1.首先，c#源碼經過c#編譯器被編譯成託管模塊（IL中間代碼、元數據（Metadata））

2.然後，使用C#編譯器以及程序集鏈接器（AssemblyLinker----AL.exe）將上述託管模塊以及項目的資源文件Combine（整合）成一個程序集（Assembly）

上述程序集就是你所看到的exe文件或者dll文件等等，程序集中包含了manifest描述文件，是該程序集內容以及關系的一個清單，具體的內容你可以參見JR的書跟Java中的類似！

雙擊該exe運行的時候：

3.最後，運行時，CLR裝載對應的程序集，使用內部的三個即時編譯器（常用的為JIT），再去根據本機的環境去進行相應的優化（針對CPU優化等等），即時的翻譯成本地機器指令去執行。

還有一個本地化代碼生成工具，NGen.exe~~

這個最好能去看看那本JR的神作！細節不是我三言兩語能講清的~~

『肆』 給程序員編寫高效java代碼的幾條建議

張小喜告別996 實現高效編程 減少開發壓力 開啟Java高效編程之門（完整版高清視頻）網路網盤

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若資源有問題歡迎追問~

『伍』 編譯器能夠完成的工作是

1. 詞法分析詞法分析器根據詞法規則識別出源程序中的各個記號（token），每個記號代表一類單詞（lexeme）。源程序中常見的記號可以歸為幾大類：關鍵字、標識符、字面量和特殊符號。詞法分析器的輸入是源程序，輸出是識別的記號流。詞法分析器的任務是把源文件的字元流轉換成記號流。本質上它查看連續的字元然後把它們識別為「單詞」。
2. 語法分析語法分析器根據語法規則識別出記號流中的結構（短語、句子），並構造一棵能夠正確反映該結構的語法樹。
3. 語義分析語義分析器根據語義規則對語法樹中的語法單元進行靜態語義檢查，如果類型檢查和轉換等，其目的在於保證語法正確的結構在語義上也是合法的。
4. 中間代碼生成中間代碼生成器根據語義分析器的輸出生成中間代碼。中間代碼可以有若干種形式，它們的共同特徵是與具體機器無關。最常用的一種中間代碼是三地址碼，它的一種實現方式是四元式。三地址碼的優點是便於閱讀、便於優化。
5. 中間代碼優化
優化是編譯器的一個重要組成部分，由於編譯器將源程序翻譯成中間代碼的工作是機械的、按固定模式進行的，因此，生成的中間代碼往往在時間和空間上有很大浪費。當需要生成高效目標代碼時，就必須進行優化。
6. 目標代碼生成
目標代碼生成是編譯器的最後一個階段。在生成目標代碼時要考慮以下幾個問題：計算機的系統結構、指令系統、寄存器的分配以及內存的組織等。編譯器生成的目標程序代碼可以有多種形式：匯編語言、可重定位二進制代碼、內存形式。
7 符號表管理
符號表的作用是記錄源程序中符號的必要信息，並加以合理組織，從而在編譯器的各個階段能對它們進行快速、准確的查找和操作。符號表中的某些內容甚至要保留到程序的運行階段。
8 出錯處理用戶編寫的源程序中往往會有一些錯誤，可分為靜態錯誤和動態錯誤兩類。所謂動態錯誤，是指源程序中的邏輯錯誤，它們發生在程序運行的時候，也被稱作動態語義錯誤，如變數取值為零時作為除數，數組元素引用時下標出界等。靜態錯誤又可分為語法錯誤和靜態語義錯誤。語法錯誤是指有關語言結構上的錯誤，如單詞拼寫錯、表達式中缺少操作數、begin和end不匹配等。靜態語義錯誤是指分析源程序時可以發現的語言意義上的錯誤，如加法的兩個操作數中一個是整型變數名，而另一個是數組名等。

『陸』 用 C 語言編寫的源文件經過編譯，若沒有產生編譯錯誤，則系統將

本題正確答案應為B選項。

C選項為錯誤答案。

原因如下：

1、編譯程序僅僅是將源語言編寫的源程序轉換為目標程序。

2、編譯是把高級語言變成計算機可以識別的2進制語言。

3、編譯程序把一個源程序翻譯成目標程序的工作過程分為五個階段：詞法分析；語法分析；語義檢查和中間代碼生成；代碼優化；目標代碼生成。

顯然，編譯的過程中並沒有運行程序輸出結果的步驟，編譯的結果是生成目標文件（代碼）。

因此C選項為錯誤答案，B選項為正確答案。

編譯原理圖如下：

(6)編譯程序代碼生成需考慮哪些問題擴展閱讀：

目標代碼（目標文件）生成是編譯的最後一個階段。目標代碼生成器把語法分析後或優化後的中間代碼變換成目標代碼。目標代碼有三種形式：

1、 可以立即執行的機器語言代碼，所有地址都重定位；

2、待裝配的機器語言模塊，當需要執行時，由連接裝入程序把它們和某些運行程序連接起來，轉換成能執行的機器語言代碼；

3、匯編語言代碼，須經過匯編程序匯編後，成為可執行的機器語言代碼。

目標代碼生成階段應考慮直接影響到目標代碼速度的三個問題：一是如何生成較短的目標代碼；二是如何充分利用計算機中的寄存器，減少目標代碼訪問存儲單元的次數；三是如何充分利用計算機指令系統的特點，以提高目標代碼的質量。

參考資料：

編譯_網路

『柒』 c 如何編譯

編譯，編譯程序讀取源程序（字元流），對之進行詞法和語法的分析，將高級語言指令轉換為功能等效的匯編代碼，再由匯編程序轉換為機器語言，並且按照操作系統對可執行文件格式的要求鏈接生成可執行程序。

C源程序頭文件－－>預編譯處理(cpp)－－>編譯程序本身－－>優化程序－－>匯編程序－－>鏈接程序-->可執行文件

1.編譯預處理
讀取c源程序，對其中的偽指令（以#開頭的指令）和特殊符號進行處理
[析] 偽指令主要包括以下四個方面
（1）宏定義指令，如#define Name TokenString,#undef等。對於前一個偽指令，預編譯所要做的是將程序中的所有Name用TokenString替換，但作為字元串常量的Name則不被替換。對於後者，則將取消對某個宏的定義，使以後該串的出現不再被替換。

（2）條件編譯指令，如#ifdef,#ifndef,#else,#elif,#endif,等等。這些偽指令的引入使得程序員可以通過定義不同的宏來決定編譯程序對哪些代碼進行處理。預編譯程序將根據有關的文件，將那些不必要的代碼過濾掉

（3）頭文件包含指令，如#include "FileName"或者#include <FileName>等。在頭文件中一般用偽指令#define定義了大量的宏（最常見的是字元常量），同時包含有各種外部符號的聲明。採用頭文件的目的主要是為了使某些定義可以供多個不同的C源程序使用。因為在需要用到這些定義的C源程序中，只需加上一條#include語句即可，而不必再在此文件中將這些定義重復一遍。預編譯程序將把頭文件中的定義統統都加入到它所產生的輸出文件中，以供編譯程序對之進行處理。

包含到c源程序中的頭文件可以是系統提供的，這些頭文件一般被放在/usr/include目錄下。在程序中#include它們要使用尖括弧（<>）。另外開發人員也可以定義自己的頭文件，這些文件一般與c源程序放在同一目錄下，此時在#include中要用雙引號（""）。

（4）特殊符號，預編譯程序可以識別一些特殊的符號。例如在源程序中出現的LINE標識將被解釋為當前行號（十進制數），FILE則被解釋為當前被編譯的C源程序的名稱。預編譯程序對於在源程序中出現的這些串將用合適的值進行替換。

預編譯程序所完成的基本上是對源程序的「替代」工作。經過此種替代，生成一個沒有宏定義、沒有條件編譯指令、沒有特殊符號的輸出文件。這個文件的含義同沒有經過預處理的源文件是相同的，但內容有所不同。下一步，此輸出文件將作為編譯程序的輸出而被翻譯成為機器指令。

2.編譯階段

經過預編譯得到的輸出文件中，將只有常量。如數字、字元串、變數的定義，以及C語言的關鍵字，如main,if,else,for,while,{,},+,-,*,\，等等。預編譯程序所要作得工作就是通過詞法分析和語法分析，在確認所有的指令都符合語法規則之後，將其翻譯成等價的中間代碼表示或匯編代碼。

3.優化階段
優化處理是編譯系統中一項比較艱深的技術。它涉及到的問題不僅同編譯技術本身有關，而且同機器的硬體環境也有很大的關系。優化一部分是對中間代碼的優化。這種優化不依賴於具體的計算機。另一種優化則主要針對目標代碼的生成而進行的。上圖中，我們將優化階段放在編譯程序的後面，這是一種比較籠統的表示。

對於前一種優化，主要的工作是刪除公共表達式、循環優化（代碼外提、強度削弱、變換循環控制條件、已知量的合並等）、復寫傳播，以及無用賦值的刪除，等等。

後一種類型的優化同機器的硬體結構密切相關，最主要的是考慮是如何充分利用機器的各個硬體寄存器存放的有關變數的值，以減少對於內存的訪問次數。另外，如何根據機器硬體執行指令的特點（如流水線、RISC、CISC、VLIW等）而對指令進行一些調整使目標代碼比較短，執行的效率比較高，也是一個重要的研究課題。

經過優化得到的匯編代碼必須經過匯編程序的匯編轉換成相應的機器指令，方可能被機器執行。

4.匯編過程

匯編過程實際上指把匯編語言代碼翻譯成目標機器指令的過程。對於被翻譯系統處理的每一個C語言源程序，都將最終經過這一處理而得到相應的目標文件。目標文件中所存放的也就是與源程序等效的目標的機器語言代碼。

目標文件由段組成。通常一個目標文件中至少有兩個段：

代碼段 該段中所包含的主要是程序的指令。該段一般是可讀和可執行的，但一般卻不可寫。

數據段 主要存放程序中要用到的各種全局變數或靜態的數據。一般數據段都是可讀，可寫，可執行的。

匯編程序生成的實際上是第一種類型的目標文件。對於後兩種還需要其他的一些處理方能得到，這個就是鏈接程序的工作了。

5.鏈接程序

由匯編程序生成的目標文件並不能立即就被執行，其中可能還有許多沒有解決的問題。例如，某個源文件中的函數可能引用了另一個源文件中定義的某個符號（如變數或者函數調用等）；在程序中可能調用了某個庫文件中的函數，等等。所有的這些問題，都需要經鏈接程序的處理方能得以解決。

鏈接程序的主要工作就是將有關的目標文件彼此相連接，也即將在一個文件中引用的符號同該符號在另外一個文件中的定義連接起來，使得所有的這些目標文件成為一個能夠誒操作系統裝入執行的統一整體。

根據開發人員指定的同庫函數的鏈接方式的不同，鏈接處理可分為兩種：

（1）靜態鏈接在這種鏈接方式下，函數的代碼將從其所在地靜態鏈接庫中被拷貝到最終的可執行程序中。這樣該程序在被執行時這些代碼將被裝入到該進程的虛擬地址空間中。靜態鏈接庫實際上是一個目標文件的集合，其中的每個文件含有庫中的一個或者一組相關函數的代碼。

（2）動態鏈接在此種方式下，函數的代碼被放到稱作是動態鏈接庫或共享對象的某個目標文件中。鏈接程序此時所作的只是在最終的可執行程序中記錄下共享對象的名字以及其它少量的登記信息。在此可執行文件被執行時，動態鏈接庫的全部內容將被映射到運行時相應進程的虛地址空間。動態鏈接程序將根據可執行程序中記錄的信息找到相應的函數代碼。

對於可執行文件中的函數調用，可分別採用動態鏈接或靜態鏈接的方法。使用動態鏈接能夠使最終的可執行文件比較短小，並且當共享對象被多個進程使用時能節約一些內存，因為在內存中只需要保存一份此共享對象的代碼。但並不是使用動態鏈接就一定比使用靜態鏈接要優越。在某些情況下動態鏈接可能帶來一些性能上損害。

經過上述五個過程，C源程序就最終被轉換成可執行文件了。預設情況下這個可執行文件的名字被命名為a.out

『捌』 目標代碼有哪幾種形式生成目標代碼時通常應考慮哪幾個問題

目標代碼有哪幾種形式？生成目標代碼時通常應考慮哪幾個問題？ 答：目標代碼通常採用三種形式：機器語言，匯編語言，待裝配機器語言模塊。(2 分) 應著重考慮的問題： (1)如何使生成的目標代碼較短； (2)如何充分利用寄存器，以減少訪問內存次數； (3)如何充分利用指僅系統的的特點。 (2 分)

『玖』 編譯程序的各階段都涉及到什麼

預處理，詞法分析，文法分析，生成中間代碼，生成目標代碼。

1、預處理：導入源程序並保存（C文件）。

2、編譯：將源程序轉換為目標文件（Obj文件）。

3、鏈接：將目標文件生成為可執行文件（EXE文件）。

(9)編譯程序代碼生成需考慮哪些問題擴展閱讀：

將C語言代碼分為程序的幾個階段：

首先，源代碼文件測試。以及相關的頭文件，比如stdio。H、由預處理器CPP預處理為．I文件。預編譯的。

編譯過程是對預處理文件進行詞法分析、語法分析、語義分析和優化，生成相應的匯編代碼文件。這個過程往往是整個程序的核心部分。