⑴ 編譯程序有編譯和翻譯兩種方式分別對其說明並比較 急 在線等
編譯程序 編譯程序
compiler
把用高級程序設計語言書寫的源程序，翻譯成等價的計算機匯編語言或機器語言的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。編譯程序的實現演算法較為復雜。這是因為它所翻譯的語句與目標語言的指令不是一一對應關系,而是一多對應關系;同時也因為它要處理遞歸調用、動態存儲分配、多種數據類型，以及語句間的緊密依賴關系。但是，由於高級程序設計語言書寫的程序具有易讀、易移植和表達能力強等特點，編譯程序廣泛地用於翻譯規模較大、復雜性較高、且需要高效運行的高級語言書寫的源程序。
功能 編譯程序的基本功能是把源程序翻譯成目標程序。但是,作為一個具有實際應用價值的編譯系統,除了基本功能之外，還應具備語法檢查、調試措施、修改手段、覆蓋處理、目標程序優化、不同語言合用以及人-機聯系等重要功能。①語法檢查:檢查源程序是否合乎語法。如果不符合語法，編譯程序要指出語法錯誤的部位、性質和有關信息。編譯程序應使用戶一次上機，能夠盡可能多地查出錯誤。②調試措施：檢查源程序是否合乎設計者的意圖。為此，要求編譯程序在編譯出的目標程序中安置一些輸出指令，以便在目標程序運行時能輸出程序動態執行情況的信息，如變數值的更改、程序執行時所經歷的線路等。這些信息有助於用戶核實和驗證源程序是否表達了演算法要求。③修改手段：為用戶提供簡便的修改源程序的手段。編譯程序通常要提供批量修改手段（用於修改數量較大或臨時不易修改的錯誤）和現場修改手段（用於運行時修改數量較少、臨時易改的錯誤）。④覆蓋處理：主要是為處理程序長、數據量大的大型問題程序而設置的。基本思想是讓一些程序段和數據公用某些存儲區，其中只存放當前要用的程序或數據;其餘暫時不用的程序和數據,先存放在磁碟等輔助存儲器中，待需要時動態地調入。⑤目標程序優化：提高目標程序的質量,即佔用的存儲空間少,程序的運行時間短。依據優化目標的不同，編譯程序可選擇實現表達式優化、循環優化或程序全局優化。目標程序優化有的在源程序級上進行，有的在目標程序級上進行。⑥不同語言合用：其功能有助於用戶利用多種程序設計語言編寫應用程序或套用已有的不同語言書寫的程序模塊。最為常見的是高級語言和匯編語言的合用。這不但可以彌補高級語言難於表達某些非數值加工操作或直接控制、訪問外圍設備和硬體寄存器之不足，而且還有利於用匯編語言編寫核心部分程序,以提高運行效率。⑦人-機聯系：確定編譯程序實現方案時達到精心設計的功能。目的是便於用戶在編譯和運行階段及時了解內部工作情況，有效地監督、控制系統的運行。
早期編譯程序的實現方案，是把上述各項功能完全收納在編譯程序之中。然而，習慣做法是在操作系統的支持下，配置調試程序、編輯程序和連接裝配程序，用以協助實現程序的調試、修改、覆蓋處理，以及不同語言合用功能。但在設計編譯程序時，仍須精心考慮如何與這些子系統銜接等問題。
工作過程 編譯程序必須分析源程序，然後綜合成目標程序。首先，檢查源程序的正確性，並把它分解成若干基本成分；其次，再根據這些基本成分建立相應等價的目標程序部分。為了完成這些工作，編譯程序要在分析階段建立一些表格,改造源程序為中間語言形式,以便在分析和綜合時易於引用和加工（圖1）。
數據結構 分析和綜合時所用的主要數據結構，包括符號表、常數表和中間語言程序。符號表由源程序中所用的標識符連同它們的屬性組成，其中屬性包括種類（如變數、數組、結構、函數、過程等）、類型（如整型、實型、字元串、復型、標號等），以及目標程序所需的其他信息。常數表由源程序中用的常數組成，其中包括常數的機內表示，以及分配給它們的目標程序地址。中間語言程序是將源程序翻譯為目標程序前引入的一種中間形式的程序，其表示形式的選擇取決於編譯程序以後如何使用和加工它。常用的中間語言形式有波蘭表示、三元組、四元組以及間接三元組等。
分析部分 源程序的分析是經過詞法分析、語法分析和語義分析三個步驟實現的。詞法分析由詞法分析程序（又稱為掃描程序）完成，其任務是識別單詞（即標識符、常數、保留字，以及各種運算符、標點符號等）、造符號表和常數表，以及將源程序換碼為編譯程序易於分析和加工的內部形式。語法分析程序是編譯程序的核心部分，其主要任務是根據語言的語法規則，檢查源程序是否合乎語法。如不合乎語法，則輸出語法出錯信息；如合乎語法，則分解源程序的語法結構，構造中間語言形式的內部程序。語法分析的目的是掌握單詞是怎樣組成語句的，以及語句又是如何組成程序的。語義分析程序是進一步檢查合法程序結構的語義正確性，其目的是保證標識符和常數的正確使用，把必要的信息收集和保存到符號表或中間語言程序中，並進行相應的語義處理。
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。
結構 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.
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編譯程序 (compiler)
將用高級程序設計語言書寫的源程序，翻譯成等價的用計算機匯編語言、機器語言或某種中間語言表示的目標程序的翻譯程序。用戶利用編譯程序實現數據處理任務時，先要經歷編譯階段，再經歷運行階段。編譯階段以源程序作為輸入，以目標程序作為輸出，其主要任務是將源程序翻譯成目標程序。運行階段的任務是運行所編譯出的目標程序，實現源程序中指定的數據處理任務，其工作通常包括：輸入初始數據，對數據或文件進行數據加工，輸出必要信息和加工結果等。編譯程序的實現演算法較為復雜。這是因為它所翻譯的語句與目標語言的指令不是一一對應關系，而是一多對應關系；同時因為它要在編譯階段處理遞歸調用、動態存儲分配、多種數據類型 實現 、 代碼生成與代碼優化等繁雜技術問題；還要在運行階段提供良好、有效的運行環境。由於高級程序設計語言書寫的程序具有易讀、易移植和表達能力強等特點，所以編譯程序廣泛地用於翻譯規模較大、復雜性較高、且需要高效運行的高級語言書寫的源程序。
功能 編譯程序的基本功能是把源程序翻譯成目標程序。此外，還要具備語法檢查、調試措施、修改手段、覆蓋處理、目標程序優化、不同語言合用以及人機聯系等具有實際應用價值的重要功能。①語法檢查。檢查源程序是否合乎語法 。②調試措施。檢查源程序是否合乎用戶的設計意圖。③修改手段。為用戶提供簡便的修改源程序的手段。④覆蓋處理。主要為處理程序較長、數據量較大的大型問題程序而設置。基本思想是讓一些程序段和數據公用某些存儲區，其中只存放當前要用的程序段或數據，其餘暫時不用的程序段和數據均存放在磁碟等輔助存儲器中，待需要時動態地調入存儲區中運行。⑤目標程序優化。提高目標程序的質量，即使編譯出的目標程序運行時間短、佔用存儲少。⑥不同語言合用 。便於用戶利用多種程序設計語言編寫應用程序或套用已有的不同語言書寫的程序模塊。最為常見的是高級語言和匯編語言的合用。⑦人機聯系。便於用戶在編譯和運行階段及時了解系統內部工作情況，有效地監督、控制系統的運行。
早期編譯程序的實現方案，是把上述各項功能完全收納在編譯程序之中 。後來的習慣方法是在操作系統的支持下，配置編輯程序、調試程序、連接裝配程序等實用程序或工具軟體，目的是創造一個良好的開發環境和運行環境，便於應用軟體的編程、修改、調試、集成以及報表生成、界面設計等工作。但編譯程序設計者設計編譯方案時，仍需精心考慮上述各項功能，較好地解決目標程序與這些實用程序或軟體工具之間的配合與銜接等問題。
工作過程 編譯程序必須分析源程序，然後綜合成目標程序。為達到這個目的，編譯程序要在分析階段建立一些表格，改造源程序為中間語言形式，以便在分析和綜合時易於引用和加工。
數據結構 分析和綜合時所用的主要數據結構，包括符號表、常數表和中間語言程序。符號表由源程序中所用的標識符連同它們的屬性組成，其中屬性包括種類（如變數、數組、結構、函數、過程等）、類型（如整型、實型、字元串、復型、標號等），以及目標程序所需的其他信息。常數表由源程序中用的常數組成，其中包括常數的機內表示以及分配給它們的目標程序地址。中間語言程序是將源程序翻譯成目標程序前引入的一種中間形式的程序，其表示形式的選擇取決於編譯程序以後如何使用它和如何加工它。常用的中間語言形式有波蘭表示、三元組、四元組以及間接三元組等。
分析部分 源程序的分析是經過詞法分析、語法分析和語義分析三個步驟實現的。詞法分析由詞法分析程序（又稱為掃描程序 ）完成，其任務是識別單詞（即標識符 、常數、保留字，以及各種運算符、標點符號等）、造符號表和常數表，以及將源程序換碼為編譯程序易於分析和加工的內部形式。語法分析程序是編譯程序的核心部分，其主要任務是根據語言的語法規則，檢查源程序是否合乎語法，並分解源程序。如果不合乎語法，則輸出語法出錯信息；如果合乎語法，則分解源程 序的語法結構， 構造中間語 言形式的內部程序。語法分析的目的是掌握單詞是怎樣組成語句的，以及語句又是如何組成程序的。語義分析程序進一步檢查合法程序結構的語義正確性，其目的是保證標識符和常數的正確使用，把必要的信息收集和保存到符號表或中間語言程序中，並進行相應的語義處理。
綜合部分 綜合階段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。存儲分配是為程序和數據分配運行時的存儲單元。 代碼生成是產 生與中間語 言程序等價的目標程序，亦即，順序加工中間語言程序，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。
動態 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。
⑵ 編譯器構造內容簡介
本書提供了詳盡清晰的演算法，旨在通過實踐學習編譯器構造的相關技術。內容涵蓋了編譯器構造的全過程，包括詞法分析、語法分析、語義分析、代碼生成等關鍵步驟。書中不僅詳細介紹了這些步驟的演算法原理，還提供了具體實現的代碼示例，幫助讀者深入理解編譯器的工作機制。通過本書的學習，讀者將能夠掌握從源代碼到機器代碼的轉換流程，理解編譯器如何解析和優化程序代碼，為從事軟體開發、系統分析等領域的工作打下堅實的基礎。
為了輔助教學，本書還提供了配套的教學網站，網站上不僅有教學視頻、編程案例，還有豐富的題庫和在線測試，幫助讀者鞏固學習成果。同時，網站還提供了參考資料鏈接，包括編譯原理、數據結構、演算法等相關的學術論文和書籍，方便讀者深入研究相關領域。此外，網站上還有源碼下載區，讀者可以下載代碼示例進行實踐操作，親手實現編譯器的關鍵功能，提升編程技能。
本書不僅適合作為計算機專業本科生或研究生的參考教材，也是相關領域的軟體工程師、系統分析師等專業人士的寶貴資源。對於那些希望深入了解編譯器構造原理、掌握實際編程技能的讀者，本書無疑是一個理想的起點。通過系統學習本書內容，讀者將能夠掌握編譯器設計與實現的核心知識，為從事軟體開發、系統分析等工作提供強大的技術支撐。
本書的特色在於理論與實踐相結合，不僅講解編譯器構造的理論知識，還提供了豐富的實踐案例和源代碼，使得讀者能夠邊學邊練，深入理解編譯器的工作原理和實現細節。無論是作為教材，還是作為自學資料，本書都能滿足讀者的學習需求，為讀者打開編程世界的大門，提供探索和實踐的機會。
這本書是一本面向計算機專業本科生或研究生的編譯器教材。作者在三所美國大學擁有長達25年的編譯器教學經驗，在本書中對編譯器構造的基本知識與關鍵技術進行了全新的講解。本書的主要內容包括：編譯器歷史和概述、詞法分析（掃描）、語法分析（包括自頂向下和自底向上的分析）、語法制導翻譯、符號表和聲明處理、語義分析、中間表示形式、虛擬機上的代碼生成、運行時支持、目標代碼生成和程序優化等。