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編譯掃描器是什麼

發布時間: 2022-10-03 13:28:00

❶ 「編譯」與「編譯器」是什麼意思

編譯是動詞
編譯器是名詞
編譯(compilation , compile)
1、利用編譯程序從源語言編寫的源程序產生目標程序的過程。
2、用編譯程序產生目標程序的動作。

編譯就是把高級語言變成計算機可以識別的2進制語言,計算機只認識1和0,編譯程序把人們熟悉的語言換成2進制的。
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;中間代碼生成;代碼優化;目標代碼生成。主要是進行詞法分析和語法分析,又稱為源程序分析,分析過程中發現有語法錯誤,給出提示信息。
(1) 詞法分析
詞法分析的任務是對由字元組成的單詞進行處理,從左至右逐個字元地對源程序進行掃描,產生一個個的單詞符號,把作為字元串的源程序改造成為單詞符號串的中間程序。執行詞法分析的程序稱為詞法分析程序或掃描器。
源程序中的單詞符號經掃描器分析,一般產生二元式:單詞種別;單詞自身的值。單詞種別通常用整數編碼,如果一個種別只含一個單詞符號,那麼對這個單詞符號,種別編碼就完全代表它自身的值了。若一個種別含有許多個單詞符號,那麼,對於它的每個單詞符號,除了給出種別編碼以外,還應給出自身的值。
詞法分析器一般來說有兩種方法構造:手工構造和自動生成。手工構造可使用狀態圖進行工作,自動生成使用確定的有限自動機來實現。
(2) 語法分析
編譯程序的語法分析器以單詞符號作為輸入,分析單詞符號串是否形成符合語法規則的語法單位,如表達式、賦值、循環等,最後看是否構成一個符合要求的程序,按該語言使用的語法規則分析檢查每條語句是否有正確的邏輯結構,程序是最終的一個語法單位。編譯程序的語法規則可用上下文無關文法來刻畫。
語法分析的方法分為兩種:自上而下分析法和自下而上分析法。自上而下就是從文法的開始符號出發,向下推導,推出句子。而自下而上分析法採用的是移進歸約法,基本思想是:用一個寄存符號的先進後出棧,把輸入符號一個一個地移進棧里,當棧頂形成某個產生式的一個候選式時,即把棧頂的這一部分歸約成該產生式的左鄰符號。
(3) 中間代碼生成
中間代碼是源程序的一種內部表示,或稱中間語言。中間代碼的作用是可使編譯程序的結構在邏輯上更為簡單明確,特別是可使目標代碼的優化比較容易實現。中間代碼即為中間語言程序,中間語言的復雜性介於源程序語言和機器語言之間。中間語言有多種形式,常見的有逆波蘭記號、四元式、三元式和樹。
(4) 代碼優化
代碼優化是指對程序進行多種等價變換,使得從變換後的程序出發,能生成更有效的目標代碼。所謂等價,是指不改變程序的運行結果。所謂有效,主要指目標代碼運行時間較短,以及佔用的存儲空間較小。這種變換稱為優化。
有兩類優化:一類是對語法分析後的中間代碼進行優化,它不依賴於具體的計算機;另一類是在生成目標代碼時進行的,它在很大程度上依賴於具體的計算機。對於前一類優化,根據它所涉及的程序范圍可分為局部優化、循環優化和全局優化三個不同的級別。
(5) 目標代碼生成
目標代碼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。
編譯器,是將便於人編寫,閱讀,維護的高級計算機語言翻譯為計算機能解讀、運行的低階機器語言的程序。編譯器將原始程序(Source program)作為輸入,翻譯產生使用目標語言(Target language)的等價程序。源代碼一般為高階語言 (High-level language), 如 Pascal、C++、Java 等,而目標語言則是匯編語言或目標機器的目標代碼(Object code),有時也稱作機器代碼(Machine code)。
一個現代編譯器的主要工作流程如下:
源代碼 (source code) → 預處理器 (preprocessor) → 編譯器 (compiler) → 匯編程序 (assembler) → 目標代碼 (object code) → 連接器 (Linker) → 可執行程序 (executables)

工作原理
[編輯本段]

編譯是從源代碼(通常為高階語言)到能直接被計算機或虛擬機執行的目標代碼(通常為低階語言或機器語言)的翻譯過程。然而,也存在從低階語言到高階語言的編譯器,這類編譯器中用來從由高階語言生成的低階語言代碼重新生成高階語言代碼的又被叫做反編譯器。也有從一種高階語言生成另一種高階語言的編譯器,或者生成一種需要進一步處理的的中間代碼的編譯器(又叫級聯)。
典型的編譯器輸出是由包含入口點的名字和地址, 以及外部調用(到不在這個目標文件中的函數調用)的機器代碼所組成的目標文件。一組目標文件,不必是同一編譯器產生,但使用的編譯器必需採用同樣的輸出格式,可以鏈接在一起並生成可以由用戶直接執行的可執行程序。

編譯器種類
[編輯本段]

編譯器可以生成用來在與編譯器本身所在的計算機和操作系統(平台)相同的環境下運行的目標代碼,這種編譯器又叫做「本地」編譯器。另外,編譯器也可以生成用來在其它平台上運行的目標代碼,這種編譯器又叫做交叉編譯器。交叉編譯器在生成新的硬體平台時非常有用。「源碼到源碼編譯器」是指用一種高階語言作為輸入,輸出也是高階語言的編譯器。例如: 自動並行化編譯器經常採用一種高階語言作為輸入,轉換其中的代碼,並用並行代碼注釋對它進行注釋(如OpenMP)或者用語言構造進行注釋(如FORTRAN的DOALL指令)。

預處理器(preprocessor)

作用是通過代入預定義等程序段將源程序補充完整。

編譯器前端(frontend)

前端主要負責解析(parse)輸入的源代碼,由語法分析器和語意分析器協同工作。語法分析器負責把源代碼中的『單詞』(Token)找出來,語意分析器把這些分散的單詞按預先定義好的語法組裝成有意義的表達式,語句 ,函數等等。 例如「a = b + c;」前端語法分析器看到的是「a, =, b , +, c;」,語意分析器按定義的語法,先把他們組裝成表達式「b + c」,再組裝成「a = b + c」的語句。 前端還負責語義(semantic checking)的檢查,例如檢測參與運算的變數是否是同一類型的,簡單的錯誤處理。最終的結果常常是一個抽象的語法樹(abstract syntax tree,或 AST),這樣後端可以在此基礎上進一步優化,處理。

編譯器後端(backend)

編譯器後端主要負責分析,優化中間代碼(Intermediate representation)以及生成機器代碼(Code Generation)。

一般說來所有的編譯器分析,優化,變型都可以分成兩大類: 函數內(intraproceral)還是函數之間(interproceral)進行。很明顯,函數間的分析,優化更准確,但需要更長的時間來完成。

編譯器分析(compiler analysis)的對象是前端生成並傳遞過來的中間代碼,現代的優化型編譯器(optimizing compiler)常常用好幾種層次的中間代碼來表示程序,高層的中間代碼(high level IR)接近輸入的源代碼的格式,與輸入語言相關(language dependent),包含更多的全局性的信息,和源代碼的結構;中層的中間代碼(middle level IR)與輸入語言無關,低層的中間代碼(Low level IR)與機器語言類似。 不同的分析,優化發生在最適合的那一層中間代碼上。

常見的編譯分析有函數調用樹(call tree),控制流程圖(Control flow graph),以及在此基礎上的 變數定義-使用,使用-定義鏈(define-use/use-define or u-d/d-u chain),變數別名分析(alias analysis),指針分析(pointer analysis),數據依賴分析(data dependence analysis)等等。

上述的程序分析結果是編譯器優化(compiler optimization)和程序變形(compiler transformation)的前提條件。常見的優化和變新有:函數內嵌(inlining),無用代碼刪除(Dead code elimination),標准化循環結構(loop normalization),循環體展開(loop unrolling),循環體合並,分裂(loop fusion,loop fission),數組填充(array padding),等等。 優化和變形的目標是減少代碼的長度,提高內存(memory),緩存(cache)的使用率,減少讀寫磁碟,訪問網路數據的頻率。更高級的優化甚至可以把序列化的代碼(serial code)變成並行運算,多線程的代碼(parallelized,multi-threaded code)。

機器代碼的生成是優化變型後的中間代碼轉換成機器指令的過程。現代編譯器主要採用生成匯編代碼(assembly code)的策略,而不直接生成二進制的目標代碼(binary object code)。即使在代碼生成階段,高級編譯器仍然要做很多分析,優化,變形的工作。例如如何分配寄存器(register allocatioin),如何選擇合適的機器指令(instruction selection),如何合並幾句代碼成一句等等。

編譯語言與直譯語言對比
[編輯本段]

許多人將高階程序語言分為兩類: 編譯型語言 和 直譯型語言 。然而,實際上,這些語言中的大多數既可用編譯型實現也可用直譯型實現,分類實際上反映的是那種語言常見的實現方式。(但是,某些直譯型語言,很難用編譯型實現。比如那些允許 在線代碼更改 的直譯型語言。)

歷史
[編輯本段]

上世紀50年代,IBM的John Backus帶領一個研究小組對FORTRAN語言及其編譯器進行開發。但由於當時人們對編譯理論了解不多,開發工作變得既復雜又艱苦。與此同時,Noam Chomsky開始了他對自然語言結構的研究。他的發現最終使得編譯器的結構異常簡單,甚至還帶有了一些自動化。Chomsky的研究導致了根據語言文法的難易程度以及識別它們所需要的演算法來對語言分類。正如現在所稱的Chomsky架構(Chomsky Hierarchy),它包括了文法的四個層次:0型文法、1型文法、2型文法和3型文法,且其中的每一個都是其前者的特殊情況。2型文法(或上下文無關文法)被證明是程序設計語言中最有用的,而且今天它已代表著程序設計語言結構的標准方式。分析問題(parsing problem,用於上下文無關文法識別的有效演算法)的研究是在60年代和70年代,它相當完善的解決了這個問題。現在它已是編譯原理中的一個標准部分。

有限狀態自動機(Finite Automaton)和正則表達式(Regular Expression)同上下文無關文法緊密相關,它們與Chomsky的3型文法相對應。對它們的研究與Chomsky的研究幾乎同時開始,並且引出了表示程序設計語言的單詞的符號方式。

人們接著又深化了生成有效目標代碼的方法,這就是最初的編譯器,它們被一直使用至今。人們通常將其稱為優化技術(Optimization Technique),但因其從未真正地得到過被優化了的目標代碼而僅僅改進了它的有效性,因此實際上應稱作代碼改進技術(Code Improvement Technique)。

當分析問題變得好懂起來時,人們就在開發程序上花費了很大的功夫來研究這一部分的編譯器自動構造。這些程序最初被稱為編譯器的編譯器(Compiler-compiler),但更確切地應稱為分析程序生成器(Parser Generator),這是因為它們僅僅能夠自動處理編譯的一部分。這些程序中最著名的是Yacc(Yet Another Compiler-compiler),它是由Steve Johnson在1975年為Unix系統編寫的。類似的,有限狀態自動機的研究也發展了一種稱為掃描程序生成器(Scanner Generator)的工具,Lex(與Yacc同時,由Mike Lesk為Unix系統開發)是這其中的佼佼者。

在70年代後期和80年代早期,大量的項目都貫注於編譯器其它部分的生成自動化,這其中就包括了代碼生成。這些嘗試並未取得多少成功,這大概是因為操作太復雜而人們又對其不甚了解。

編譯器設計最近的發展包括:首先,編譯器包括了更加復雜演算法的應用程序它用於推斷或簡化程序中的信息;這又與更為復雜的程序設計語言的發展結合在一起。其中典型的有用於函數語言編譯的Hindley-Milner類型檢查的統一演算法。其次,編譯器已越來越成為基於窗口的交互開發環境(Interactive Development Environment,IDE)的一部分,它包括了編輯器、連接程序、調試程序以及項目管理程序。這樣的IDE標准並沒有多少,但是對標準的窗口環境進行開發已成為方向。另一方面,盡管近年來在編譯原理領域進行了大量的研究,但是基本的編譯器設計原理在近20年中都沒有多大的改變,它現在正迅速地成為計算機科學課程中的中心環節。

在九十年代,作為GNU項目或其它開放源代碼項目標一部分,許多免費編譯器和編譯器開發工具被開發出來。這些工具可用來編譯所有的計算機程序語言。它們中的一些項目被認為是高質量的,而且對現代編譯理論感興趣的人可以很容易的得到它們的免費源代碼。

大約在1999年,SGI公布了他們的一個工業化的並行化優化編譯器Pro64的源代碼,後被全世界多個編譯器研究小組用來做研究平台,並命名為Open64。Open64的設計結構好,分析優化全面,是編譯器高級研究的理想平台。

❷ 程序的編譯過程是怎樣的程序的解釋過程是怎樣的

編譯器首先用掃描程序掃描源代碼,然後用語法分析程序分析得到語法樹,然後經過語義分析、優化處理,最後通過代碼生成程序得到目標代碼的文件。
整個編譯過程就是(掃描-語法分析-語義分析-優化-目標代碼生成)。通常生成的是匯編代碼,機器代碼,可以直接執行,不需要解釋。
而解釋的過程只使用與解釋型語言,這種語言只編譯成一種中間文件,在運行時通過虛擬機讀取中間文件進行解釋運行。這種語言天生速度比較慢,但可以達到所謂的跨平台效果。
如果想深入了解,推薦看一看《編譯原理》,如果只是想大概了解,推薦看一看《編譯原理》的目錄~呵呵

❸ 急!!!!!!!!解釋程序與編譯程序有什麼區別,各舉例!!!!!!

編譯程序和解釋程序2006年10月16日
星期一
14:26如果一個程序能夠把某一種語言程序(稱為源語言程序)改造成為另一種語言程序(稱為目標語言程序),則這親戚的程序稱為「翻譯程序」。如果源語言是「高級語言」(諸如FORTRAN、PASCAL等等),而目標語言是「低級語言」(如匯編語言或機器語言),則這樣的翻譯程序稱為「編譯程序」。
現在的計算機尚不能直接執行高級語言程序。執行一個高級語言程序大體上要分兩步:第一步,把高級語言的源程序編譯成低級語言的目標程序;第二步,運行這個目標程序。編譯程序的典型工作過程是:輸入源程序,對它進行加工處理,輸出目標程序。加工處理是非常復雜的過程,它又可劃分成以下幾個階段:源程序→詞法分析→語法分析→產生中間代碼→優化→目標代碼生成→目標程序。
第一階段是詞法分析。承擔詞法分析任務的程序稱為「掃描器」。詞法分析的任務是:對構成源程序的字元串進行掃描和分解。第二階段是語法分析。承擔語法分析任務的程序稱為「分析器」。語法分析的任務是:根據語法規則,把描掃器所提供的結果分析成各類語法范疇。第三階段是產生中間代碼。承擔產生中間代碼任務的程序稱為「中間代碼產生器」。其任務是:按照語法分析器所識別出的語法范疇,產生相應的中間指令。第四階段是優化,即代碼優化。優化的任務是對前階段產生的中間代碼進行加工變換,以便使生成的目標程序,能運行得更快更省(省內存)。第五階段是目標代碼生成。這一階段的任務是:按照優化後的中間代碼和其它有關信息生成目標程序。這種目標程序可以在計算機上直接執行。執行這個目標程序,就可得到一個高級語言程序的結果。
我們知道,所謂翻譯程序是這樣一種程序,它能夠把用甲語言寫的程序翻譯成與之等價的用乙語言寫的程序。這里的甲語言是該翻譯程序的源語言,而乙語言則為該翻譯程序的目標語言。對於編譯程序而言,源程序是被加工的對象,而目標程序是加工後的結果。
在計算機上執行用某種高級語言寫的源程序,通常有兩種方式:一是編譯執行方式,二是解釋執行方式。
採用編譯執行方式執行源程序時要分兩大步:編譯和運行。編譯中的加工處理過程又可分為五個階段。
解釋執行方式與編譯執行方式是不同的,其根本區別在於:編譯方式把源程序的執行過程嚴格地分成兩大步:編譯和運行。即先把源程序全部翻譯成目標代碼,然後再運行此目標代碼,獲執行結果。解釋方式則不然。它是按照源程序中語句的動態順序,直接地逐句進行分析解釋,並立即執行。所以,解釋程序是這樣一種程序,它能夠按照源程序中語句的動態順序,逐句地分析解釋並執行,直至源程序結束。
與編譯程序一樣,解釋程序也與源語言及計算機有關。同一台計算機上不同語言的解釋程序是不同的;同一種語言在不同的計算機上的解釋程序也可能不同。同一種高級語言的源程序,它可以採用解釋執行方式,也可以採用編譯執行方式。例如,BASIC語言有解釋BASIC和編譯BASIC之分。前者執行速度慢;後者執行速度快。編譯程序和解釋程序都屬於系統程序。

❹ 詞法分析器是編譯器中掃描什麼的部分

詞法分析器是編譯器中掃描字元和單詞的部分。

通常,可採用二元式來表示一個單詞符號的內部編碼,其中:class為一整數碼,用於表示該單詞的類別;value則是該單詞之值(如變數名在符號表中序號,常數的二進製表示,以及運算符和分隔符的編碼等等)。

在分析時

一是把詞法分析器當成語法分析的一部分,另一種是把詞法分析器當成編譯程序的獨立部分。在前一種情況下,詞法分析器不斷地被語法分析器調用,每調用一次詞法分析器將從源程序的字元序列拼出一個單詞,並將其Token值返回給語法分析器。後一種情況則不同,詞法分析器不是被語法分析器不斷地調用,而是一次掃描全部單詞完成編譯器的獨立一遍任務。

❺ 代碼掃描的介紹

靜態源代碼掃描是近年被人提及較多的軟體應用安全解決方案之一。它是指在軟體工程中,程序員在寫好源代碼後,無需經過編譯器編譯,而直接使用一些掃描工具對其進行掃描,找出代碼當中存在的一些語義缺陷、安全漏洞的解決方案。目前的靜態掃描技術已經從90年代時候的,編碼規則匹配這種由編譯技術拓展過來的分析技術向程序模擬全路徑執行的方向發展,由此,這種模擬執行相對的執行路徑比動態執行更多,能夠發現很多動態測試難以發現的缺陷。

❻ 什麼是掃描器

掃描器是一類自動檢測本地或遠程主機安全弱點的程序,它能夠快速的准確的發現掃描目標存在的漏洞並提供給使用者掃描結果。工作原理是掃描器向目標計算機發送數據包,然後根據對方反饋的信息來判斷對方的操作系統類型、開發埠、提供的服務等敏感信息。

❼ 詞法分析器是什麼

詞法分析器即詞法分析程序又稱為掃描器,其功能在於依次掃視字元串形式源程序中的各個字元,逐個識別出其中的單詞,並將其轉換為內部編碼形式的單詞符號串作確為輸出。通常,可採用二元式

(class,value)

來表示一個單詞符號的內部編碼,其中:class為一整數碼,用於表示該單詞的類別;value則是該單詞之值(如變數名在符號表中序號,常數的二進製表示,以及運算符和分隔符的編碼等等)。

概括地說,掃描器在其工作過程中,一般應完成下列的任務:

(1)識別出源程序中的各個單詞符號,並將其轉換為內部編碼形式;

(2)刪除無用的空白字元、回車字元以及其它非實質性字元;

(3)刪除注釋;

(4)進行詞法檢查,報告所發現的錯誤。

此外,視編譯工作流程的組織,一些編譯程序在進行詞法分析時,還要完成將所識別出的標識符登錄到符號表的工作。

詞法分析工作在詞法規則的控制下進行。用來描述程序設計語言詞法的手段通常有三種,即正規文法、有限自動機和正規式。

❽ 掃描器是什麼

漏洞掃描器是一種自動檢測遠程或本地主機安全性弱點的程序。通過使用漏洞掃描器,系統管理員能夠發現所維護的Web伺服器的各種TCP埠的分配、提供的服務、Web服務軟體版本和這些服務及軟體呈現在Internet上的安全漏洞。從而在計算機網路系統安全保衛戰中做到""有的放矢"",及時修補漏洞,構築堅固的安全長城。 按常規標准,可以將漏洞掃描器分為兩種類型:主機漏洞掃描器(Host Scanner)和網路漏洞掃描器(Network Scanner)。主機漏洞掃描器是指在系統本地運行檢測系統漏洞的程序,如著名的COPS、tripewire、tiger等自由軟體。網路漏洞掃描器是指基於Internet遠程檢測目標網路和主機系統漏洞的程序,如Satan、ISS Internet Scanner等。"

❾ 編譯器的工作原理

編譯 是從源代碼(通常為高級語言)到能直接被計算機或虛擬機執行的目標代碼(通常為低級語言或機器語言)的翻譯過程。然而,也存在從低級語言到高級語言的編譯器,這類編譯器中用來從由高級語言生成的低級語言代碼重新生成高級語言代碼的又被叫做反編譯器。也有從一種高級語言生成另一種高級語言的編譯器,或者生成一種需要進一步處理的的中間代碼的編譯器(又叫級聯)。
典型的編譯器輸出是由包含入口點的名字和地址, 以及外部調用(到不在這個目標文件中的函數調用)的機器代碼所組成的目標文件。一組目標文件,不必是同一編譯器產生,但使用的編譯器必需採用同樣的輸出格式,可以鏈接在一起並生成可以由用戶直接執行的EXE,
所以我們電腦上的文件都是經過編譯後的文件。

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