编译器简介

高级语言、汇编语言和机器语言

• 高级语言：类似于数学定义或自然语言的简洁形式。接近人类表达习惯，不依赖于特定机器，编写效率高

• 汇编语言：引入助记符。依赖于特定机器，非计算机人员使用受限制，编写效率依然很低

• 机器语言：与人类表达习惯相去甚远

编译器在语言处理系统中的位置

预处理器：把存储在不同文件中的源程序聚合在一起，把被称为宏的缩写语句转换为原始语句。

可重定位（Relocatable）：让内存中存放的起始位置L不是固定的

链接器：将多个可重定位的机器代码文件（包括库文件）链接到一起，解决外部地址问题

加载器：修改可重定位地址；将修改后的指令和数据放到内存中适当的位置

起始地址 + 相对地址 = 绝对地址

编译器、解释器、混合编译器

• 编译器：读入以某种语言 (源语言) 编写的程序，输出等价的用另一种语言 (目标语言) 编写的程序，通常目标程序是可执行的。

• 解释器：直接利用用户提供的输入，执行源程序中指定的操作。不生成目标程序，而是根据源程序的语义直接运行。

• 混合编译器：Java语言的处理结合了编译和解释，Java源程序编译成字节码(bytecode)中间表示，然后在虚拟机上解释执行。

请简述编译器和解释器的主要区别：编译器和解释器都是⽤于将⾼级语⾔代码转换为低级代码（通常是机器代码或字节码）的⼯具，但它们在执⾏这⼀任务时有⼏个关键区别。

• 编译器通常⼀次性地将整个源代码转换为⽬标代码，⽣成⼀个可执⾏⽂件。这个可执⾏⽂件可以在没有源代码的情况下独⽴运⾏。

• 解释器则是逐⾏或逐块地读取源代码，然后⽴即执⾏它，⽽不⽣成⼀个独⽴的可执⾏⽂件。

由于编译器⽣成了优化过的⽬标代码，所以运⾏速度通常更快。解释器更易于调试，因为它允许逐⾏执⾏和修改代码。

编译器的结构

• 分析部分（前端/Front end）

  把源程序分解成组成要素，以及相应的语法结构。使用这个结构创建源程序的中间表示，同时收集和源程序相关的信息，存放到符号表。

• 综合部分（后端/Back end）

  根据中间表示和符号表信息构造目标程序，同时对目标程序进行分析、优化。

简要描述编译器前端和后端的主要区别：

编译器前端主要负责语法检查、语义检查、和初步的代码⽣成，包括词法分析、语法分析、 和语义分析等。它通常与源语⾔紧密相关，但与⽬标机器⽆关。⽽后端主要负责代码优化和⽬标代码⽣成，它通常与源语⾔⽆关，但是与⽬标机器紧密相关。

趟（Pass）

• 每趟读入一个输入文件，产生一个输出文件

• 步骤（Phase）是逻辑组织方式，趟和具体的实现相关，可以将多个步骤组合成趟