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編譯技術發展史

發布時間: 2022-12-09 00:19:57

編譯技術的發展歷程

1954年至1957年間,IBM的John Backus帶領一個小組開發FORTRAN語言及其編譯器,使得上面的擔憂不必要了。
但由於當時處理中所涉及到的大多數程序設計語言的翻譯並不為人所掌握,所以這個項目的成功也伴隨著巨大的辛勞。
幾乎與此同時,人們也在開發著第一個編譯器,Noam Chomsky開始自然語言結構的研究。使得編譯器結構異常簡單,甚至還帶有了一些自動化。
Chomsky的研究導致了根據語言文法(grammar,結構規則)的難易程度以及識別它們所需的演算法來為語言分類。文法有4個層次:0型、1型、2型和3型文法,且其中的每一個都是其前者的專門化。2型(或上下文無關文法context-free grammar)是程序設計語言中最有用的,代表著程序設計語言結構的標准方式。
人們接著又深化了生成有效的目標代碼的方法,這就是最初的編譯器,它們被一直使用至今。人們通常將其誤稱為優化技術(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)。
在70年代後期和80年代早期,大量的項目都關注於編譯器其他部分的生成自動化,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。

編程語言發展史

VB編程語言歷史=========
Visual Basic從1991年誕生以來,現在已經13年了。BASIC是微軟的起家產品,微軟當然不忘了這位功臣。隨著每一次微軟技術的浪潮,Visual Basic都會隨之獲得新生。可以預見,將來無論微軟又發明了什麼技術或平台,Visual Basic一定會首先以新的姿態登上去的。如果你想緊跟微軟,永遠在最新的技術上最快速地開發,你就應該選擇Visual Basic。

1991-西雅圖夜空的雷電
隨著Windows 3.0的推出,越來越多的開發商對這個圖形界面的操作系統產生了興趣,大量的Windows應用程序開始涌現。但是,Windows程序的開發相對於傳統的DOS有很大的不同,開發者必須將很多精力放在開發GUI上,這讓很多希望學習Windows開發的人員卻步。1991年,微軟公司展示了一個叫 Thunder的產品,所有的開發者都驚呆了,它竟然可以用滑鼠「畫」出所需的用戶界面,然後用簡單的BASIc語言編寫業務邏輯,就生成一個完整的應用程序。這種全新的「Visual」的開發就像雷電(Thunder)一樣,給Windows開發人員開辟了新的天地。這個產品最終被定名為Visual Basic,採用事件驅動,Quick BASIC的語法和可視化的IDE。Visual Basic 1.0帶來的最新的開發體驗就是事件驅動,它不同於傳統的過程式開發。同時,VBX控制項讓可視化組件的概念進入Visual Basic。Visual Basic 1.0是革命性的BASIC,它的誕生也是VB史上的一段佳話。

Visual Basic 1.0

1992-漸入佳境的Visual Basic
由於Windows 3.1的推出,Windows已經充分獲得了用戶的認可,Windows開發也進入一個新的時代。Visual Basic 1.0的功能過於簡單,相對於Windows 3.1的強大功能沒有發揮出來。所以,微軟在1992年推出了新版本Visual Basic 2.0。這個版本最大的改進就是加入了對象型變數,比如

Dim b As CommandButton

Dim c As Control

而且有了最原始的「繼承」概念,對象型變數分為一般類型(Control和Form)和專有類型(CommandButton和Form1等),一般類型的變數可以引用專有類型的實例,甚至通過後期綁定訪問專有類型的屬性和方法。還可以通過TypeOf…Is運算符獲取對象實例的運行時類型信息(這個功能就是當今C#的is運算符或java的instanceof運算符)。除了對語言的改進和擴充,Visual Basic 2.0對VBX有了很好的支持,許多第三方控制項涌現出來,極大地豐富了Visual Basic的功能。微軟還為Visual Basic 2.0增加了OLE和簡單的數據訪問功能。

Visual Basic 2.0標准版

Visual Basic 2.0專業版

1993-資料庫組件新添力量
Visual Basic 2.0推出沒幾個月,微軟就發布了新版本的Visual Basic 3.0,可以看出VB這時候旺盛的生命力。乍一看,Visual Basic 3.0的界面沒有太大的變化,但其實這個版本是非常及時的。它增加了最新的ODBC2.0的支持,Jet數據引擎的支持和新版本OLE的支持。最吸引人的地方是它對資料庫的支持大大增強了,Grid控制項和數據控制項能夠創建出色的數據窗口應用程序,而Jet引擎讓Visual Basic能對最新的Access資料庫快速地訪問。Visual Basic 3.0還增加了許多新的金融函數。此外還增加了相當多的專業級控制項,可以開發出相當水平的Windows應用程序。Visual Basic 3.0是98年以前中國最流行的Visual Basic版本,因為它開發出來的可執行文件非常小,通常能用一張軟盤裝下。不過,Visual Basic採用虛擬機運行P代碼的做法也讓很多開發者不滿,他們認為這樣程序運行的效率很低,這時候Visual Basic的競爭者Delphi也誕生了。

Visual Basic 3.0標准版

Visual Basic 3.0特別版

1995-第二次革命性變化,向COM進軍。
從1993年到1995年年中,Visual Basic一直沒有新的動靜,焦急的開發者都想一窺這個神秘的新版本到底發生了什麼變化。Visual Basic 4.0的BETA最後終於和大家見面了。這個版本包含了16位和32位兩個版本,16位的版本就像是Visual Basic 3.0的升級版,而32位版則是一場新的革命。首先,人們發現VBX控制項不見了,全部換成了OCX控制項,這個OCX可能是指OLE Custom Controls,這個OLE已經不是傳統的OLE了,用現在的話說,它就是COM控制項。第二個最大變化是Visual Basic 4.0所用的語言換成了Visual Basic For Application,這就和Office 95所採用的宏語言統一起來,這個新語言有很多亮點:

1、? 加入了「類模塊」。這是面向對象最重要的封裝性的基礎。

2、? 加入了屬性過程,加上函數過程,子程序過程,VB已經有組件開發所需的封裝性特徵。

3、? 加入了Byte類型、Boolean類型和Object類型。這大大完善了VB的類型系統。

4、? For Each語句和Collection對象。For Each語句給遍歷集合類型提供了極大的方便,現在可以在動態增長的Collection上使用For Each,而不用擔心集合內容的總數或煩人的下標問題。

這個版本的Visual Basic還能夠開發DLL工程,其實就是COM的DLL,可以將書寫好的類用這種方式和其他語言共享。

總之,這個4.0的版本為Visual Basic成為一種COM語言奠定了基礎。用Visual Basic 4.0開發基於COM的DLL比任何一種開發工具都方便。但是,Visual Basic 4.0的性能問題變得更加嚴重了,P-代碼的組件成為Visual Basic 4.0嚴重的性能瓶頸,而且巨大的運行庫也讓用戶感到不滿。Visual Basic 4.0對以前版本的支持也不好,使用了大量VBX的項目很難移植到Visual Basic 4.0中。因此,Visual Basic 4.0在中國的普及程度非常低。

Visual Basic 4.0

1997-Visual Basic的豐收年
1997年,微軟推出了Visual Basic 5.0,這個版本的重要性幾乎和4.0一樣高。COM(這時候叫ActiveX)已經相當成熟,Visual Basic 5.0當然對它提供了最強的支持。不過,國內還沒有意識到COM的重要性前主要對這個版本另一個最大的亮點十分關註:本地代碼編譯器。Visual Basic 5.0終於在用戶的呼聲中加入了一個本地代碼編譯器,它可以讓應用程序的效率大大提升。除了這個大家都知道的改進以外,Visual Basic 5.0對Visual Basic For Application語言有重大的完善和豐富:

5、? 事件。Visual Basic 5.0終於允許用戶自己創建事件,而且這事件的語法相當強健和完善,這在一種不支持函數回調的語言中是很難得的。現在,VB擁有屬性、方法和事件的完整封裝性。

6、? 介面。這是VB實現多態性的基礎。同時為編寫COM組件提供了更多方便。

7、? 枚舉。在Visual Basic 5.0中枚舉作為Long整型的子類型出現,用枚舉可以對常量進行完善的封裝。

8、? 類模塊的改進。通過類模塊的屬性可以指定類模塊具有多種指定的行為,如私有構造函數等,可以通過這個功能創建符合Singleton和Monostate模式的設計。

9、? Debug.Assert。雖然這個斷言系統有點雞肋,但是總算是給調試帶來了方便。

10、 Visual Basic 5.0支持創建自己的集合類。可以創建用於For Each語句的集合類型。

11、新的數據類型Decimal,可以精確地處理有效數位較多的計算。

Visual Basic 5.0的IDE支持「智能感知」,這是一項非常方便開發者的功能,可以不必記住很長的成員名稱和關鍵字,只要按「.」,想要的東西統統彈出來。

Visual Basic 5.0還支持開發自己的ActiveX 控制項、進程內的COM DLL組件、進程外的COM EXE組件以及在瀏覽器中運行的ActiveX文檔。這極大豐富了Visual Basic的開發能力,在Internet開發上,Visual Basic 5.0也能有所建樹。

Visual Basic 5.0學習版——我的第一份正版VB

1998-企業真正高效的源泉
Visual Basic 6.0作為Visual Studio 6.0的一員發布,證明微軟正在改變Visual Basic的產品定位,他想讓Visual Basic成為企業級快速開發的利器。Visual Basic 6.0在數據訪問方面有了很大的改進,新的ADO組件讓對大量數據快速訪問成為可能。數據環境和新的報表功能也讓數據開發有了全新的體驗。Visual Basic 藉助COM/COM+強大的功能,可以開發具有N層結構的分布式應用程序。同時,Visual Basic還可以在IIS上開發性能超群的Web應用程序。Visual Basic 6.0在語言方面和IDE方面的改進都不大,但是許多新增的組件成為Visual Basic開發人員手中的利器,如File System Object等。新的字元串函數Split和Replace等也給Visual Basic的程序員帶來很大方便。

總之Visual Basic 6.0已經是非常成熟穩定的開發系統,能讓企業快速建立多層的系統以及Web應用程序,成為當前Windows上最流行的Visual Basic版本。

Visual Basic 6.0

2002-第三次革命性變化,向.NET進軍
從1998年發布到2002年正式推出Visual Basic. NET簡直吊足了開發者的胃口。從2000年就開始傳言的具有繼承、Try…Catch語句等新功能的全新VB7.0一直沒有露面。直到2001 年,Visual Studio.NET的第一個BETA版問世的時候,所有人都呆了——這是Visual Basic嗎?And語句變成了BitAnd,數組只能從0下標開始,而且連Dim語句的意義都變了,幾乎所有的窗體控制項都變了,Long變成了 Integer而Integer變成了Short,Variant不見了,Static不能用了……簡直是翻天覆地,人們已經無暇關注這個版本有什麼改進,轉而擔心我怎麼才能接受這個本本了。其實Visual Basic. NET完全是為了.NET Framework這一全新的平台而設計的,Visual Basic. NET的設計者一開始沒有掌握好新平台和舊語言的平衡。到了BETA2中,很多東西回歸了6.0,如BitAnd又變回了And,數組的定義語句也變回了原有的意義,Static也回到了Visual Basic中。但是BETA1驚人的變化讓所有的VB開發者怕了,他們覺得這種語言被改的千瘡百孔,有些人乾脆轉去研究傳說中的新語言C#。但是 Visual Basic. NET渡過幾個BETA版本之後還是找到了正確的定位。Visual Basic. NET有對CLR最完善的支持,同時盡量保留著BASIC易懂的語法風格和易用性。這個版本新增加的功能已經數不清,最重要的幾個是:

1、? 繼承。至此,Visual Basic完成了向面向對象轉變的道路。

2、? 共享成員。

3、? Try…Catch結構化異常處理。

4、? Delegate和Interface。

5、? 名稱空間。

6、? 對自由線程的支持。

特別的是,Visual Basic. NET大大減少了Visual Basic語言的關鍵字,如GoSub、PSet等等。原先的Visual Basic有多達120個關鍵字,這給寫程序帶來了很大的不便,現在經過精簡,Visual Basic脫下了這個沉重的包袱。

Visual Basic. NET現在是一門現代的、強壯的、面向對象的、簡單的可視化開發語言。強大的語言功能吸引了很多開發者。歷史是在不斷重演的,Visual Basic. NET如今的處境和Visual Basic 4.0很相似,由於兼容性變差,人氣也降低了。同時由於依附於.NET Framework,程序發布造成了一定的困難。現在國內使用Visual Basic. NET的人相對於Visual Basic 6.0來講顯得很少。但是憑借Visual Basic. NET強大的語言功能和MS的支持,Visual Basic. NET一定會顯出它的光輝來。

2003-穩中求變的新版本
Visual Basic. NET 2003是一個相當穩重的版本,改變很少,但對小處有很多改進。首先Visual Basic 6.0升級向導做了很大改進,這給從老版本痛苦升級的人帶來了更多一些的希望。其次在IDE方面,Visual Basic. NET 2003修正了許多錯誤,還讓事件處理恢復了6.0的開發體驗。語言方面只有兩項改進:

1、? 在For、For Each語句中聲明循環變數。

2、? 增加了數學移位運算符<<和>>。

在這個比較成熟穩定的新版本下,許多Visual Basic的愛好和開始重新了解Visual Basic. NET,社區裡面也漸漸熱鬧起來。但是,有些使用C#的開發者堅持認為Visual Basic. NET是垃圾,盡管Visual Basic. NET擁有比C#更多的功能和更好的IDE。這說明不了解Visual Basic. NET成為它普及的最大障礙。

2005-完美主義的Visual Basic,能否再現輝煌?
為了讓Visual Basic有最佳的開發體驗,Visual Basic 2005的設計者絞盡了腦汁。這次Visual Basic 2005光語言上的改進就足以讓Visual Basic的開發人員高興一陣子。大家可以去看看我那篇介紹Visual Basic 2005新增功能的貼子。挑重要的列在下邊:

1、? 泛型

2、? 運算符重載

3、? Partial Type

4、? 窗體的默認實例(讓你用VB6的語法使用窗體)

5、? 語法的多種改進

6、? My關鍵字

現在用Visual Basic 2005隻要一行代碼就可以讀寫注冊表、訪問文件、讀寫串口、獲取應用程序信息…… 用Visual Basic 2005完全可以稱作享受開發。而泛型、運算符重載等功能又可以讓Visual Basic的開發人員深入.NET Framework的全部功能,開發出最優秀的應用程序。

Visual Basic 2005預示著Visual Basic光明的前景,所有Visual Basic的愛好者和使用者都和我一起等待這個新版本吧。
C++編程語言歷史========
C++是從C語言發展而來的,而C語言的歷史可以追溯到1969年。 在1969年,美國貝爾實驗室的Ken Thompson為DEC PDP-7計算機設計了一個操作系統軟體,這就是最早的UNIX。接著,他又根據劍橋大學的Martin Richards設計的BCPL語言為UNIX設計了一種便於編寫系統軟體的語言,命名為B。B語言是一種無類型的語言,直接對機器字操作,這一點和後來的C語言有很大不同。作為系統軟體編程語言的第一個應用,Ken Thompson使用B語言重寫了其自身的解釋程序。 1972—1973年間,同在貝爾實驗室的Denis Ritchie改造了B語言,為其添加了數據類型的概念,並將原來的解釋程序改寫為可以在直接生成機器代碼的編譯程序,然後將其命名為C。1973 年,Ken Thompson小組在PDP-11機上用C重新改寫了UNIX的內核。與此同時,C語言的編譯程序也被移植到IBM 360/370、Honeywell 11以時VAX-11/780等多種計算機上,迅速成為應用最廣泛的系統程序設計語言。然而,C語言也存在一些缺陷,例如類型檢查機制相對較弱、缺少支持代碼重用的語言結構等,造成用C語言開發大程序比較困難。為了克服C語言存在的缺點,貝樂實驗室的Bjarne Stroustrup博士及其同事開始對C語言進行改進和擴充,將「類」的概念引入了C語言,構成了最早的C++語言(1983)。後來,Stroustrup和他的同事們又為C++引進了運算符重載、引用、虛函數等許多特性,並使之更加精煉,於1989後推出了AT&T C++ 2.0版。隨後美國國家標准化協會ANSI(American National Standard Instiute)和國際標准化組織ISO(International Standards Organization)一起進行了標准化工作,並於1998年正式發布了C++語言的國際標准ISO/IEC:98-14882。各軟體商推出的 C++編譯器都支持該標准,並有不同程序的拓展。 C++支持面向對象的程序設計方法,特別適合於中型和大型的軟體開發項目,從開發時間、費用到軟體的重用性、可擴充性、可維護性和可靠性等方面,C++均具有很大的優越性。同時,C++又是C語言的一個超集,這就使得許多C代碼不經修改就可被C++編譯通過。
JAVA編程語言歷史=========

Java,是一種可以編寫跨平台應用軟體的面向對象的程序設計語言,由Sun(太陽微電子,Sun Microsystems)公司的James Gosling等人於1990年代初開發。它最初被命名為Oak,作為一種小家用電器的編程語言,來解決諸如電視機、電話、鬧鍾、烤麵包機等家用電器的控制和通訊問題。由於這些智能化家電的市場需求沒有預期的高,Sun放棄了該項計劃。就在Oak幾近夭折之時,隨著Internet的發展,Sun看到了 Oak在計算機網路上的廣闊應用前景,於是改造了Oak,在1995年5月以"Java"的名稱正式發布了。Java伴隨著Internet的迅猛發展而發展,逐漸成為重要的Internet編程語言。

Java編程語言的風格十分接近C++語言。Java繼承了C++語言面向對象技術的核心,舍棄了C++語言中的指針(以引用取代)、運算符重載、多重繼承(以介面取代)等成分,增加了自動垃圾收集功能用於回收不再被引用的對象所佔據的內存空間。在J2SE1.5版本中Java又引入了泛型編程、類型安全的枚舉、不定長參數和自動裝/拆箱等語言特性。

Java不同於一般的編譯執行計算機語言和解釋執行計算機語言。它首先將源代碼編譯成位元組碼,然後依賴各種不同平台上的虛擬機來解釋執行位元組碼,從而實現了「一次編譯、到處執行」的跨平台特性。不過,這同時也在一定程度上降低了Java程序的運行效率。

Sun公司對Java編程語言的解釋是:Java編程語言是個簡單、面向對象、分布式、解釋性、健壯、安全與系統無關、可移植、高性能、多線程和動態的語言。

Java平台是基於Java語言的平台。這樣的平台目前非常流行,因此微軟公司推出了與之競爭的.NET平台以及模仿Java的C#語言。

目前Java提供以下三個版本:

J2ME(Java 2 Platform, Micro Edition):微型版的Java平台
J2SE(Java 2 Platform, Standard Edition):標准版的Java平台
J2EE(Java 2 Platform, Enterprise Edition):企業版的Java平台

Java的歷史:

1995年5月23日,Java語言誕生
1996年1月,第一個JDK-JDK1.0誕生
1996年4月,10個最主要的操作系統供應商申明將在其產品中嵌入JAVA技術
1996年9月,約8.3萬個網頁應用了JAVA技術來製作
1997年2月18日,JDK1.1發布
1997年4月2日,JavaOne會議召開,參與者逾一萬人,創當時全球同類會議規模之紀錄
1997年9月,JavaDeveloperConnection社區成員超過十萬
1998年2月,JDK1.1被下載超過2,000,000次
1998年12月8日,JAVA2企業平台J2EE發布
1999年6月,SUN公司發布Java的三個版本:標准版、企業版和微型版(J2SE、J2EE、J2ME)
2000年5月8日,JDK1.3發布
2000年5月29日,JDK1.4發布
2001年6月5日,NOKIA宣布,到2003年將出售1億部支持Java的手機
2001年9月24日,J2EE1.3發布
2002年2月26日,J2SE1.4發布,自此Java的計算能力有了大幅提升
2004年9月30日18:00PM,J2SE1.5發布,是Java語言的發展史上的又一里程碑事件。為了表示這個版本的重要性,J2SE1.5更名為J2SE5.0

Ⅲ 計算機編程語言的發展過程

簡單一點可以是:機器語言-匯編語言-高級語言……

Ⅳ 編譯原理的發展歷程


在20世紀40年代,由於馮·諾伊曼在存儲-程序計算機方面的先鋒作用,編寫一串代碼或程序已成必要,這樣計算機就可以執行所需的計算。開始時,這些程序都是用機器語言 (machine language )編寫的。機器語言就是表示機器實際操作的數字代碼,例如:
C7 06 0000 0002 表示在IBM PC 上使用的Intel 8x86處理器將數字2移至地址0 0 0 0 (16進制)的指令。
但編寫這樣的代碼是十分費時和乏味的,這種代碼形式很快就被匯編語言(assembly language )代替了。在匯編語言中,都是以符號形式給出指令和存儲地址的。例如,匯編語言指令 MOV X,2 就與前面的機器指令等價(假設符號存儲地址X是0 0 0 0 )。匯編程序(assembler )將匯編語言的符號代碼和存儲地址翻譯成與機器語言相對應的數字代碼。
匯編語言大大提高了編程的速度和准確度,人們至今仍在使用著它,在編碼需要極快的速度和極高的簡潔程度時尤為如此。但是,匯編語言也有許多缺點:編寫起來也不容易,閱讀和理解很難;而且匯編語言的編寫嚴格依賴於特定的機器,所以為一台計算機編寫的代碼在應用於另一台計算機時必須完全重寫。
發展編程技術的下一個重要步驟就是以一個更類似於數學定義或自然語言的簡潔形式來編寫程序的操作,它應與任何機器都無關,而且也可由一個程序翻譯為可執行的代碼。例如,前面的匯編語言代碼可以寫成一個簡潔的與機器無關的形式 x = 2。
在1954年至1957年期間,IBM的John Backus帶領的一個研究小組對FORTRAN語言及其編譯器的開發,使得上面的擔憂不必要了。但是,由於當時處理中所涉及到的大多數程序設計語言的翻譯並不為人所掌握,所以這個項目的成功也伴隨著巨大的辛勞。幾乎與此同時,人們也在開發著第一個編譯器, Noam Chomsky開始了他的自然語言結構的研究。他的發現最終使得編譯器結構異常簡單,甚至還帶有了一些自動化。Chomsky的研究導致了根據語言文法(grammar ,指定其結構的規則)的難易程度以及識別它們所需的演算法來為語言分類。正如現在所稱的-與喬姆斯基分類結構(Chomsky hierarchy )一樣-包括了文法的4個層次:0型、1型、2型和3型文法,且其中的每一個都是其前者的專門化。2型(或上下文無關文法(context-free grammar ))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 ,用於限定上下文無關語言的識別的有效演算法)的研究是在20世紀60年代和70年代,它相當完善地解決了這一問題, 現在它已是編譯理論的一個標准部分。它們與喬姆斯基的3型文法相對應。對它們的研究與喬姆斯基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(或稱為記號)的符號方式。
人們接著又深化了生成有效的目標代碼的方法,這就是最初的編譯器,它們被一直使用至今。人們通常將其誤稱為優化技術(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 )。
這些程序最初被稱為編譯程序-編譯器,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。
類似地,有窮自動機的研究也發展了另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系統開發的)是這其中的佼佼者。在20世紀70年代後期和80年代早期,大量的項目都關注於編譯器其他部分的生成自動化,這其中就包括代碼生成。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,編譯器包括了更為復雜的演算法的應用程序,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(可允許此類分析)的發展結合在一起。其中典型的有用於函數語言編譯的Hindle y - 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、鏈接程序、調試程序以及項目管理程序。這樣的IDE的標准並沒有多少, 但是已沿著這一方向對標準的窗口環境進行開發了。

Ⅳ 編譯程序出現在計算機時期的什麼時候

編譯程序出現的計算機時期是:第二代
編譯程序(Compiler,compiling program)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。
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。

Ⅵ 編譯原理

編譯原理是計算機專業的一門重要專業課,旨在介紹編譯程序構造的一般原理和基本方法。內容包括語言和文法、詞法分析、語法分析、語法制導翻譯、中間代碼生成、存儲管理、代碼優化和目標代碼生成。 編譯原理是計算機專業設置的一門重要的專業課程。編譯原理課程是計算機相關專業學生的必修課程和高等學校培養計算機專業人才的基礎及核心課程,同時也是計算機專業課程中最難及最挑戰學習能力的課程之一。編譯原理課程內容主要是原理性質,高度抽象[1]。

中文名
編譯原理[1]
外文名
Compilers: Principles, Techniques, and Tools[1]
領域
計算機專業的一門重要專業課[1]
快速
導航
編譯器

編譯原理課程

編譯技術的發展

編譯的基本流程

編譯過程概述
基本概念
編譯原理即是對高級程序語言進行翻譯的一門科學技術, 我們都知道計算機程序由程序語言編寫而成, 在早期計算機程序語言發展較為緩慢, 因為計算機存儲的數據和執行的程序都是由0、1代碼組合而成的, 那麼在早期程序員編寫計算機程序時必須十分了解計算機的底層指令代碼通過將這些微程序指令組合排列從而完成一個特定功能的程序, 這就對程序員的要求非常高了。人們一直在研究如何如何高效的開發計算機程序, 使編程的門檻降低。[2]
編譯器
C語言編譯器是一種現代化的設備, 其需要藉助計算機編譯程序, C語言編譯器的設計是一項專業性比較強的工作, 設計人員需要考慮計算機程序繁瑣的設計流程, 還要考慮計算機用戶的需求。計算機的種類在不斷增加, 所以, 在對C語言編譯器進行設計時, 一定要增加其適用性。C語言具有較強的處理能力, 其屬於結構化語言, 而且在計算機系統維護中應用比較多, C語言具有高效率的優點, 在其不同類型的計算機中應用比較多。[3]
C語言編譯器前端設計
編譯過程一般是在計算機系統中實現的, 是將源代碼轉化為計算機通用語言的過程。編譯器中包含入口點的地址、名稱以及機器代碼。編譯器是計算機程序中應用比較多的工具, 在對編譯器進行前端設計時, 一定要充分考慮影響因素, 還要對詞法、語法、語義進行分析。[3]
1 詞法分析[3]
詞法分析是編譯器前端設計的基礎階段, 在這一階段, 編譯器會根據設定的語法規則, 對源程序進行標記, 在標記的過程中, 每一處記號都代表著一類單詞, 在做記號的過程中, 主要有標識符、關鍵字、特殊符號等類型, 編譯器中包含詞法分析器、輸入源程序、輸出識別記號符, 利用這些功能可以將字型大小轉化為熟悉的單詞。[3]
2 語法分析[3]
語法分析是指利用設定的語法規則, 對記號中的結構進行標識, 這包括句子、短語等方式, 在標識的過程中, 可以形成特殊的結構語法樹。語法分析對編譯器功能的發揮有著重要影響, 在設計的過程中, 一定要保證標識的准確性。[3]
3 語義分析[3]
語義分析也需要藉助語法規則, 在對語法單元的靜態語義進行檢查時, 要保證語法規則設定的准確性。在對詞法或者語法進行轉化時, 一定要保證語法結構設置的合法性。在對語法、詞法進行檢查時, 語法結構設定不合理, 則會出現編譯錯誤的問題。前端設計對精確性要求比較好, 設計人員能夠要做好校對工作, 這會影響到編譯的准確性, 如果前端設計存在失誤, 則會影響C語言編譯的效果。[3]

Ⅶ 簡述計算機程序設計語言的發展歷程。

一、前期

二十世紀四十年代當計算機剛誕生時,計算機需要程序員手動控制。,德國工程師楚澤提出要用一種程序語言控制計算機。

60年代末期為了應對軟體危機,克服程序設計模型中都無法克服錯誤隨著代碼的擴大而擴大,這新的思考程序設計方式和程序設計模型——面向對象程序設計出現了。

也就誕生了一批支持此技術的程序設計語言,比如eiffel,c++,java,這些語言都以新的觀點去看待問題,即問題就是由各種不同屬性的對象以及對象之間的消息傳遞構成。

面向對象語言由此必須支持新的程序設計技術,例如:數據隱藏,數據抽象,用戶定義類型,繼承,多態等等。

二、現狀

如今通用的編程語言有兩種形式:匯編語言和高級語言。

匯編語言和機器語言實質是相同的,都是直接對硬體操作,只不過指令採用了英文縮寫的標識符,容易識別和記憶。源程序經匯編生成的可執行文件不僅比較小,而且執行速度很快。

高級語言是絕大多數編程者的選擇。和匯編語言相比,它不但將許多相關的機器指令合成為單條指令,並且去掉了與具體操作有關但與完成工作無關的細節。

三、趨勢

面向對象程序設計以及數據抽象在現代程序設計思想中佔有很重要的地位,未來語言的發展將不在是一種單純的語言標准,將會以一種完全面向對象,更易表達現實世界,更易為人編寫。

簡單性:提供最基本的方法來完成指定的任務,只需理解一些基本的概念,就可以用它編寫出適合於各種情況的應用程序。

面向對象:提供簡單的類機制以及動態的介面模型。對象中封裝狀態變數以及相應的方法,實現了模塊化和信息隱藏;提供了一類對象的原型,並且通過繼承機制,子類可以使用父類所提供的方法,實現了代碼的復用。

安全性:用於網路、分布環境下有安全機制保證。

平台無關性:與平台無關的特性使程序可以方便地被移植到網路上的不同機器、不同平台。



(7)編譯技術發展史擴展閱讀:

計算機語言的種類非常的多,總的來說可以分成機器語言,匯編語言,高級語言三大類。

1、解釋類:執行方式類似於我們日常生活中的「同聲翻譯」,應用程序源代碼一邊由相應語言的解釋器「翻譯」成目標代碼(機器語言),一邊執行,因此效率比較低,而且不能生成可獨立執行的可執行文件,應用程序不能脫離其解釋器,但這種方式比較靈活,可以動態地調整、修改應用程序。

2、編譯類:編譯是指在應用源程序執行之前,就將程序源代碼「翻譯」成目標代碼(機器語言),因此其目標程序可以脫離其語言環境獨立執行,使用比較方便、效率較高。

3、低級類:機器語言、匯編語言和符號語言。

匯編語言:源程序必須經過匯編,生成目標文件,然後執行。

機器語言:機器語言是指一台計算機全部的指令集合

參考資料:網路-計算機語言

Ⅷ 現代編譯技術的最新發展

編譯只生成 中間代碼

執行時再解析

像 .NET, JAVA

Ⅸ 請問,編譯軟體最早是由誰發明出來的

Grave of Grace

後記

Grace Hopper是個非常amazing的人 (常被稱為Amazing Grace),崇拜她的人相當多。雖然她的事跡很多,但是還有很多有類似事跡的人並沒有像她這樣受到眾人的崇拜。由其中一點我們可以看出來:從1947年開始 (二戰結束後第二年),她獲得了第一個榮譽博士學位 (賓州大學),從那以後,她先後被40多所大學授予榮譽博士學位,其中包括芝加哥大學、華盛頓大學、馬里蘭大學等知名學府。各種婦女社會團體和學術組織都曾授予Grace各種稱號和獎勵。1991年,布希總統在白宮授予她的「美國國家技術獎」 (National Medal of Technology) 是其中的最高獎項,她也是至今惟一獲此殊榮的美國女性。她的名言有很多,她自己最喜歡的,也是她最喜歡對所謂的「年輕人」說的 (在她年老時,她所謂的年輕人就是「年齡不到我的一半的人就叫做年輕人」),這句話是:

「A ship in port is safe, but that is not what ships are built for.」

語錄

下面Grace的語錄中有幾句比較有意思的話。

  • From then on, when anything went wrong with a computer, we said it had bugs in it.

  • The most dangerous phrase in the language is, 「We』ve always done it this way.」

  • Humans are allergic to change. They love to say, 「We』ve always done it this way.」 I try to fight that. That』s why I have a clock on my wall that runs counter-clockwise.

  • Leadership is a two-way street, loyalty up and loyalty down. Respect for one』s superiors; care for one』s crew.

  • One accurate measurement is worth a thousand expert opinions.

  • Someday, on the corporate balance sheet, there will be an entry which reads, 「Information」; For in most cases, the information is more valuable than the hardware which processes it.

  • We』re flooding people with information. We need to feed it through a processor. A human must turn information into intelligence or knowledge. We』ve tended to forget that no computer will ever ask a new question.

  • To me programming is more than an important practical art. It is also a gigantic undertaking in the foundations of knowledge.

  • They told me computers could only do arithmetic.

  • In pioneer days they used oxen for heavy pulling, and when one ox couldn』t budge a log, they didn』t try to grow a larger ox. We shouldn』t be trying for bigger computers, but for more systems of computers.

  • Life was simple before World War II. After that, we had systems.

  • We went overboard on management and forgot about leadership. It might help if we ran the MBAs out of Washington.

  • At any given moment, there is always a line representing what your boss will believe. If you step over it, you will not get your budget. Go as close to that line as you can.

  • I seem to do a lot of retiring.

  • I handed my passport to the immigration officer, and he looked at it and looked at me and said, 「What are you?」

  • 參考

    維基網路:
    http://en.wikipedia.org/wiki/Grace_Hopper

    國立中央大學數學系:
    http://li.math.ncu.e.tw/bcc16/pool/3.06.shtml

    耶魯大學計算機系:
    http://cs-www.cs.yale.e/homes/tap/Files/hopper-story.html

    計算機先驅:
    http://202.207.0.245:9001/jisuanjifazhanshi/xianqu/18.htm

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Ⅹ 編譯器的發展史

編譯器
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識別,運行的低級機器語言的程序。編譯器將源程序(Source program)作為輸入,翻譯產生使用目標語言(Target language)的等價程序。源程序一般為高級語言(High-level language),如Pascal,C++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:

源程序(source code)→預處理器(preprocessor)→編譯器(compiler)→匯編程序(assembler)→目標程序(object code)→連接器(鏈接器,Linker)→可執行程序(executables)
目錄 [隱藏]
1 工作原理
2 編譯器種類
3 預處理器(preprocessor)
4 編譯器前端(frontend)
5 編譯器後端(backend)
6 編譯語言與解釋語言對比
7 歷史
8 參見

工作原理
翻譯是從源代碼(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言)。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可執行程序。

編譯器種類
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」是指用一種高級語言作為輸入,輸出也是高級語言的編譯器。例如: 自動並行化編譯器經常採用一種高級語言作為輸入,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)輸入的源程序,由詞法分析器和語法分析器協同工作。詞法分析器負責把源程序中的『單詞』(Token)找出來,語法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;」前端詞法分析器看到的是「a, =, b , +, c;」,語法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)接近輸入的源程序的格式,與輸入語言相關(language dependent),包含更多的全局性的信息,和源程序的結構;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。 優化和變形的目的是減少代碼的長度,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。

編譯語言與解釋語言對比
許多人將高級程序語言分為兩類: 編譯型語言 和 解釋型語言 。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解釋型實現,分類實際上反映的是那種語言常見的實現方式。(但是,某些解釋型語言,很難用編譯型實現。比如那些允許 在線代碼更改 的解釋型語言。)

歷史
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的一部分,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性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。

編譯器是一種特殊的程序,它可以把以特定編程語言寫成的程序變為機器可以運行的機器碼。我們把一個程序寫好,這時我們利用的環境是文本編輯器。這時我程序把程序稱為源程序。在此以後程序員可以運行相應的編譯器,通過指定需要編譯的文件的名稱就可以把相應的源文件(通過一個復雜的過程)轉化為機器碼了。

編譯器工作方法
首先編譯器進行語法分析,也就是要把那些字元串分離出來。然後進行語義分析,就是把各個由語法分析分析出的語法單元的意義搞清楚。最後生成的是目標文件,我們也稱為obj文件。再經過鏈接器的鏈接就可以生成最後的可執行代碼了。有些時候我們需要把多個文件產生的目標文件進行鏈接,產生最後的代碼。我們把一過程稱為交叉鏈接。

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