編譯器可以劃分為幾個階段

A. 編譯器的工作分為哪幾個階段

編譯器就是一個普通程序，沒什麼大不了的
什麼是編譯器？

編譯器是一個將高級語言翻譯為低級語言的程序。

首先我們一定要意識到編譯器就是一個普通程序，沒什麼大不了的。

在沒有弄明白編譯器如何工作之前你可以簡單的把編譯器當做一個黑盒子，其作用就是輸入一個文本文件輸出一個二進制文件。

基本上編譯器經過了以下幾個階段，等等，這句話教科書上也有，但是我相信很多同學其實並沒有真正理解這幾個步驟到底在說些什麼，為了讓你徹底理解這幾個步驟，我們用一個簡單的例子來講解。

假定我們有一段程序：

while (y < z) {
int x = a + b;
y += x;
}
那麼編譯器是怎樣把這一段程序人類認識的程序轉換為CPU認識的二進制機器指令呢？

提取出每一個單詞：詞法分析
首先編譯器要把源代碼中的每個「單詞」提取出來，在編譯技術中「單詞」被稱為token。其實不只是每個單詞被稱為一個token，除去單詞之外的比如左括弧、右括弧、賦值操作符等都被稱為token。

從源代碼中提取出token的過程就被稱為詞法分析，Lexical Analysis。

經過一遍詞法分析，編譯器得到了以下token：

T_While while
T_LeftParen （
T_Identifier y
T_Less <
T_Identifier z
T_RightParen )
T_OpenBrace {
T_Int int
T_Identifier x
T_Assign =
T_Identifier a
T_Plus +
T_Identifier b
T_Semicolon ;
T_Identifier y
T_PlusAssign +=
T_Identifier x
T_Semicolon ;
T_CloseBrace }
就這樣一個磁碟中保存的字元串源代碼文件就轉換為了一個個的token。

這些token想表達什麼意思：語法分析
有了這些token之後編譯器就可以根據語言定義的語法恢復其原本的結構，怎麼恢復呢？

原來，編譯器在掃描出各個token後根據規則將其用樹的形式表示出來，這顆樹就被稱為語法樹。

語法樹是不是合理的：語義分析
有了語法樹後我們還要檢查這棵樹是不是合法的，比如我們不能把一個整數和一個字元串相加、比較符左右兩邊的數據類型要相同，等等。

這一步通過後就證明了程序合法，不會有編譯錯誤。

B. 編譯為什麼要分階段

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。

編譯程序

也稱為編譯器，是指把用高級程序設計語言書寫的源程序，翻譯成等價的機器語言格式目標程序的翻譯程序。編譯程序屬於採用生成性實現途徑實現的翻譯程序。它以高級程序設計語言書寫的源程序作為輸入，而以匯編語言或機器語言表示的目標程序作為輸出。編譯出的目標程序通常還要經歷運行階段，以便在運行程序的支持下運行，加工初始數據，算出所需的計算結果。

C. 編譯器前端開發

編譯器粗略分為詞法分析，語法分析，類型檢查，中間代碼生成，代碼優化，目標代碼生成，目標代碼優化。把中間代碼生成及之前階段劃分問編譯器的前端，那麼後端與前端是獨立的。後端只需要一種中間代碼表示，可以是三地址代碼或四元式等，而這些都與前端生成的方式無關。也就是不論你前端是用fortran還是c/c++,只要生成了中間代碼表示就可以了，後端是不管你是用哪種語言生成的。

D. 編譯器的邏輯階段可以怎樣分組

編譯器的邏輯階段通常可以分為以下幾個部分：

• 詞法分析（Lexical Analysis）：將源代碼轉換為單詞序列，也稱為詞法單元或記號。詞法分析器將源代碼字元流掃描，邊掃描邊識別記號，然後將這些記號作為輸出傳遞給下一個階段。識別出的詞法單元通常是關鍵字、標識符、運算符、界符、常量等。

• 語法分析（Syntax Analysis）：將單詞序列轉換為語法分析樹，也稱為語法樹。語法分析器通過詞法分析器輸出的記號序列構建出語法樹，檢查代碼是否符合語法規則。如果發現不符合語法規則的語句，會生成一個錯誤消息。

• 語義分析（Semantic Analysis）：對語法樹進行語義檢查。語義分析器會檢查語法樹中的語法單元是否符合語義規則，例如變數是否已聲明，數據類型是否匹配，函數參數是否正確等。如果發現不符合語義規則的語句，會生成一個錯誤消息。

• 中間代碼生成（Intermediate Code Generation）：將語法樹轉換為中間代碼。中間代碼是一種與源代碼無關的代碼形式，通常使用一種類似於匯編語言的中間表示形式如伍蠢。

• 代碼優化（Code Optimization）：對中間代碼進行優化，以提高程序的性能和效率。代碼優化器會應用一些優化技術，例如常量折疊、死代碼消除、循環展開等。

• 目標代碼生成（Code Generation）：將中間代碼橘配轉換為機器碼或目標代碼。代碼生成器會將中間代碼轉換為目標機器的機器碼或匯編代碼，以便可執行程序的生成。

• 符號表管理（Symbol Table Management）：維護變數、函數等符號的信息。符號表管理器會記錄符號的類型、作用域、存儲位置等信息，並提供符號的查找、插入、刪除等操作。

以上是編譯器的典型邏輯階段，不同的編譯器可能會渣陪有所不同，但通常都會包含以上階段的一部分或全部。

E. C語言文件的編譯與執行的四個階段並分別描述

開發C程序有四個步驟：編輯、編譯、連接和運行。

任何一個體系結構處理器上都可以使用C語言程序，只要該體系結構處理器有相應的C語言編譯器和庫，那麼C源代碼就可以編譯並連接到目標二進制文件上運行。

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）。

4、運行：執行，獲取運行結果的EXE文件。

(5)編譯器可以劃分為幾個階段擴展閱讀：

將C語言代碼分為程序的幾個階段：

1、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。文件不包含任何宏定義，因為所有宏都已展開，並且包含的文件已插入。我歸檔。

2、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，也是最復雜的部分之一。

3、匯編程序不直接輸出可執行文件，而是輸出目標文件。匯編程序可以調用LD來生成可以運行的可執行程序。也就是說，您需要鏈接大量的文件才能獲得「a.out」，即最終的可執行文件。

4、在鏈接過程中，需要重新調整其他目標文件中定義的函數調用指令，而其他目標文件中定義的變數也存在同樣的問題。

F. 編譯器的組成及各部分的功能及作用

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。

G. 常見的C語言編譯器是什麼

目前最流行的C語言編譯器有以下幾種：

1、GNU Compiler Collection 或稱GCC

GCC（GNU Compiler Collection，GNU編譯器套件），是由 GNU 開發的編程語言編譯器。它是以GPL許可證所發行的自由軟體，也是 GNU計劃的關鍵部分。

GCC原本作為GNU操作系統的官方編譯器，現已被大多數類Unix操作系統（如Linux、BSD、Mac OS X等）採納為標準的編譯器，GCC同樣適用於微軟的Windows。GCC是自由軟體過程發展中的著名例子，由自由軟體基金會以GPL協議發布。

2、Microsoft C 或稱 MS C

Microsoft C 是c語言的一種IDE（集成開發環境），常見的還有Microsoft Visual C++，Borland C++，Watcom C++ ,Borland C++ ，Borland C++ Builder,Borland C++ 3.1 for DOS,Watcom C++ 11.0 for DOS,GNU DJGPP C++ ，Lccwin32 C Compiler 3.1,High C,Turbo C等等......

3、Borland Turbo C 或稱 Turbo C

Turbo C是美國Borland公司的產品，Borland公司是一家專門從事軟體開發、研製的大公司。該公司相繼推出了一套 Turbo系列軟體, 如Turbo BASIC, Turbo Pascal, Turbo Prolog, 這些軟體很受用戶歡迎。

(7)編譯器可以劃分為幾個階段擴展閱讀：

C編譯的整個過程很復雜，大致可以分為以下四個階段：

1、預處理階段在該階段主要完成對源代碼的預處理工作，主要包括對宏定義指令，頭文件包含指令，預定義指令和特殊字元的處理，如對宏定義的替換以及文件頭中所包含的文件中預定義代碼的替換等，總之這步主要完成一些替換工作，輸出是同源文件含義相同但內容不同的文件。

2、編譯、優化階段編譯就是將第一階段處理得到的文件通過詞法語法分析等轉換為匯編語言。優化包括對中間代碼的優化，如刪除公共表達式，循環優化等；和對目標代碼的生成進行的優化，如如何充分利用機器的寄存器存放有關變數的值，以減少內存訪問次數。

3、匯編階段將匯編語言翻譯成機器指令。

4、鏈接階段鏈接階段的主要工作是將有關的目標文件連接起來，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，使得所有的目標文件成為一個能夠被操作系統裝入執行的統一整體。

H. 一個編譯器至少包含三個部分的進程是什麼

一個典型的編譯程序通常包含8個組成部分，它們是詞法分析程序、語法分析程序、語義分析程序、中間代碼生成程序、中間代碼優化程序、目標代碼生成程序、表格管理程序和錯誤處理程序。
(1) 編譯程序:如果源語言為高級語言,目標語言為某台計算機上的匯編語言或機器語

言,則此翻譯程序稱為編譯程序。

(2) 源程序:源語言編寫的程序稱為源程序。

(3) 目標程序:目標語言書寫的程序稱為目標程序。

(4) 編譯程序的前端:它由這樣一些階段組成:這些階段的工作主要依賴於源語言而與

目標機無關。通常前端包括詞法分析、語法分析、語義分析和中間代碼生成這些階

段,某些優化工作也可在前端做,也包括與前端每個階段相關的出錯處理工作和符

號表管理等工作。

(5) 後端:指那些依賴於目標機而一般不依賴源語言,只與中間代碼有關的那些階段,

即目標代碼生成,以及相關出錯處理和符號表操作。

(6) 遍:是對源程序或其等價的中間語言程序從頭到尾掃視並完成規定任務的過程。

詞法分析程序:輸人源程序,拼單詞、檢查單詞和分析單詞,輸出單詞的機內表達形式。

語法分析程序:檢查源程序中存在的形式語法錯誤,輸出錯誤處理信息。

語義分析程序:進行語義檢查和分析語義信息,並把分析的結果保存到各類語義信息表中。

中間代碼生成程序:按照語義規則,將語法分析程序分析出的語法單位轉換成一定形式的中間語言代碼,如三元式或四元式。

中間代碼優化程序:為了產生高質量的目標代碼,對中間代碼進行等價變換處理

I. c語言編譯器如何運行

編譯共分為四個階段：預處理階段、編譯階段、匯編階段、鏈接階段。

1、預處理階段：

主要工作是將頭文件插入到所寫的代碼中，生成擴展名為「.i」的文件替換原來的擴展名為「.c」的文件，但是原來的文件仍然保留，只是執行過程中的實際文件發生了改變。（這里所說的替換並不是指原來的文件被刪除）

2、匯編階段：

插入匯編語言程序，將代碼翻譯成匯編語言。編譯器首先要檢查代碼的規范性、是否有語法錯誤等，以確定代碼的實際要做的工作，在檢查無誤後，編譯器把代碼翻譯成匯編語言，同時將擴展名為「.i」的文件翻譯成擴展名為「.s」的文件。

3、編譯階段：

將匯編語言翻譯成機器語言指令，並將指令打包封存成可重定位目標程序的格式,將擴展名為「.s」的文件翻譯成擴展名為「.o」的二進制文件。

4、鏈接階段：

在示例代碼中，改代碼文件調用了標准庫中printf函數。而printf函數的實際存儲位置是一個單獨編譯的目標文件（編譯的結果也是擴展名為「.o」的文件），所以此時主函數調用的時候，需要將該文件（即printf函數所在的編譯文件）與hello world文件整合到一起，此時鏈接器就可以大顯神通了，將兩個文件合並後生成一個可執行目標文件。

J. 編譯器一般由哪種語言開發

其實我在想為什麼匯編語言生成一個簡單的編譯器後，可以用新生成的編譯器再次生成編譯器，例如，C語言開發C的編譯器呢？
這是一個遞歸的思想，舉個例子一看就明白了
用一個大的模具可以生成一個A模具，A模具可以做出來B模具，依次往下推，最終這個小模具可以做出來小盒子用來裝東西。
第一個大模具肯定是手工做出來的第一個模具，但是有了這個大模具後，後面就可以用他自動的生成更多的模具，後面的各種模具加起來又可以造出來更精緻的模具，
所以，自動第一個大模具造出來模具的時候，大模具就可以被拋棄了。
我們都知道編譯程序通常分為下面五個階段：
1）詞法分析
2）語法分析
3）語義分析與中間代碼產生
4）優化
5）目標代碼生成
當然最難的一點就是目標代碼的生成，這一階段實現了最終的翻譯，就是真正把原碼翻譯成可以被CPU直接計算的機器碼（NativeCode）。