编译过程中间语言

❶ 编译过程中,源程序为什么要通过中间代码生成目标程序

源程序是指程序员编写的代码，可以被编译程序编译为目标程序。
如果是c++，那么后缀为.cpp
目标程序是编译程序将源程序编译后的结果，如果是c++，那么后缀是.o
编译程序一般是编译器公司（比如微软
intel他们都生产编译器）做的，它将源代码转化为机器可识别的文件，经过链接，生成可执行程序。
解释程序即解释器，它不需要经过编译阶段即可根据用户源程序执行。
程序语言分编译类和解释类语言。

❷ 编译过程分为哪几个阶段各阶段的遵循的原则、识别机构、使用的文法编译原理

编译原理中的遍概念
编译阶段也常常划分为两大步骤，分析步骤和综合步骤 分析步骤和综合步骤 分析步骤是指对源程序的分析 －线性分析(词法分析或扫描) －层次分析(语法分析) －语义分析 综合步骤是指后端的工作，为目标程序的生成而进行的综合

你分析过吗？若按照这种组合方式实现编译程序，可以设想，某一编译程序的前端加上相应不同的后 端则可以为不同的机器构成同一个源语言的编译程序。也可以设想，不同语言编译的前端生成同一种中间 语言，再使用一个共同的后端，则可为同一机器生成几个语言的编译程序。

一个编译过程可由一遍、两遍或多遍完成。所谓"遍"，也称作"趟"，是对源程序或其等价的中间语言程 序从头到尾扫视并完成规定任务的过程。每一遍扫视可完成上述一个阶段或多个阶段的工作。例如一遍可 以只完成词法分析工作；一遍完成词法分析和语法分析工作；甚至一遍完成整个编译工作。对于多遍的编 译程序，第一遍的输入是用户书写的源程序，最后一遍的输出是目标语言程序，其余是上一遍的输出为下 一遍的输入。

在实际的编译系统的设计中，编译的几个阶段的工作究竟应该怎样组合，即编译程序究竟分成几遍， 参考的因素主要是源语言和机器(目标机)的特征。比如源语言的结构直接影响编译的遍的划分；像 PL/1 或 ALGOL 68 那样的语言，允许名字的说明出现在名字的使用之后，那么在看到名字之前是不便为包含该名 字的表达式生成代码的，这种语言的编译程序至少分成两遍才容易生成代码。另外机器的情况，即编译程 序工作的环境也影响编译程序的遍数的划分。遍数多一点，整个编译程序的逻辑结构可能清晰些，但遍数 多即意味着增加读写中间文件的次数，势必消耗较多时间，一般会比一遍的编译要慢。

❸ 为什么在许多高级语言的编译过程中需要先将源代码编译为中间代码

因为这样可以跨平台运行,由底层解释软件,C和C++不用,直接编译为目标文件,

❹ 简单描述编译的几个处理步骤

编译过程分为分析和综合两个部分，并进一步划分为词法分析、语法分析、语义分析、代码优化、存储分配和代码生成等六个相继的逻辑步骤。这六个步骤只表示编译程序各部分之间的逻辑联系，而不是时间关系。

编译过程既可以按照这六个逻辑步骤顺序地执行，也可以按照平行互锁方式去执行。在确定编译程序的具体结构时，常常分若干遍实现。对于源程序或中间语言程序，从头到尾扫视一次并实现所规定的工作称作一遍。每一遍可以完成一个或相连几个逻辑步骤的工作。

(4)编译过程中间语言扩展阅读：

对于c编译程序来说，其语言的特点如下：

1、c语言是一种结构化语言。它层次清晰，便于按模块化方式组织程序，易于调试和维护，而且表现能力和处理能力极强。

2、c语言具有丰富的运算符和数据类型，便于实现各类复杂的数据结构。它还可以直接访问内存的物理地址，进行位(bit)一级的操作。

3、由于c语言实现了对硬件的编程操作，因此集高级语言和低级语言的功能于一体。它既可用于系统软件的开发，也适合于应用软件的开发。

4、此外，c语言还具有效率高、可移植性强等特点。因此它广泛地移植到了各类各型计算机上，从而形成了多种版本。

❺ 编译程序包括哪几个主要组成部分

编译过程分为分析和综合两个部分，并进一步划分为词法分析、语法分析、语义分析、代码优化、存储分配和代码生成等六个相继的逻辑步骤。这六个步骤只表示编译程序各部分之间的逻辑联系，而不是时间关系。

编译过程既可以按照这六个逻辑步骤顺序地执行，也可以按照平行互锁方式去执行。在确定编译程序的具体结构时，常常分若干遍实现。对于源程序或中间语言程序，从头到尾扫视一次并实现所规定的工作称作一遍。每一遍可以完成一个或相连几个逻辑步骤的工作。

(5)编译过程中间语言扩展阅读：

对于c编译程序来说，其语言的特点如下：

1、c语言是一种结构化语言。它层次清晰，便于按模块化方式组织程序，易于调试和维护，而且表现能力和处理能力极强。

2、c语言具有丰富的运算符和数据类型，便于实现各类复杂的数据结构。它还可以直接访问内存的物理地址，进行位(bit)一级的操作。

3、由于c语言实现了对硬件的编程操作，因此集高级语言和低级语言的功能于一体。它既可用于系统软件的开发，也适合于应用软件的开发。

4、此外，c语言还具有效率高、可移植性强等特点。因此它广泛地移植到了各类各型计算机上，从而形成了多种版本。

❻ C语言源程序的编译过程包括哪三个阶段

编译：将源程序转换为扩展名为.obj的二进制代码
连接：将obj文件进行连接，加入库函数等生成可执行文件
运行：执行可执行文件，有错返回修改，无错结束

❼ C语言的编译过程

C编译的整个过程很复杂，大致可以分为以下四个阶段：

1. 预处理阶段在该阶段主要完成对源代码的预处理工作，主要包括对宏定义指令，头文件包含指令，预定义指令和特殊字符的处理，如对宏定义的替换以及文件头中所包含的文件中预定义代码的替换等，总之这步主要完成一些替换工作，输出是同源文件含义相同但内容不同的文件。

2. 编译、优化阶段编译就是将第一阶段处理得到的文件通过词法语法分析等转换为汇编语言。优化包括对中间代码的优化，如删除公共表达式，循环优化等；和对目标代码的生成进行的优化，如如何充分利用机器的寄存器存放有关变量的值，以减少内存访问次数。

3. 汇编阶段将汇编语言翻译成机器指令。

4. 链接阶段链接阶段的主要工作是将有关的目标文件连接起来，即将在一个文件中引用的符号同该符号在另外一个文件中的定义连接起来，使得所有的目标文件成为一个能够被操作系统装入执行的统一整体。

❽ 为什么要采用中间代码中间代码有哪几种形式（编译原理）

采用中间代码是把源程序映射成中间代码表示，再映射成目标代码的工作分在几个阶段进行，使编译算法更加清晰。中间代码有四种形式：

1、逆波兰表示

逆波兰表示又称后缀表示法，它是最简单的一种中间代码表示形式，早在编译程序出现之前，它就用于表示算术表达式。

2、四元式

四元式也是一种比较普遍采用的中间代码形式，

其形式为：（OP，ARG1，ARG2，RESULT）

3、三元式

三元式表示是与四元式类似的一种表示法，所不同的仅是三元式中没有表示运算结果的部分，凡要涉及到运算结果的均用三元式的位置或序号来代替。

4、树表示

树形表示是三元式的翻版。在树的表示中，树叶均为运算对象，即常量或变量，其他结点表示运算符。表达式的树形表示很容易实现：简单变量或常量的树就是该变量或常量自身。

(8)编译过程中间语言扩展阅读

中间语言的优点：

1、中间语言与具体机器特性无关，一种中间语言可以为生成多种不同型号的目标机的目标代码服务。

2、可对中间语言进行与机器无关的优化，有利于提高目标代码的质量。

对于中间语言，要求其不但与机器无关，而且有利于代码生成。

❾ 什么叫中间语言

中间语言MSIT
在.Net框架中，公共语言基础结构使用公共语言规范来绑定不同的语言。通过要求不同的语言至少要实现公共类型系统（CTS)包含在公共语言规范中的部分，公共语言基础结构允许不同的语言使用.Net框架。因此在.Net框架中，所有的语言（C#，VB.Net，Effil.Net等）最后都被转换为了一种通用语言：微软中间语言（MSIL）。
MSIL是将.Net代码转化为机器语言的一个中间过程。它是一种介于高级语言和基于Intel的汇编语言的伪汇编语言。当用户编译一个.Net程序时，编译器将源代码翻译成一组可以有效地转换为本机代码且独立于CPU 的指令。当执行这些指令时，实时（JIT）编译器将它们转化为CPU特定的代码。由于公共语言运行库支持多种实时编译器，因此同一段MSIL代码可以被不同的编译器实时编译并运行在不同的结构上。从理论上来说，MSIL将消除多年以来业界中不同语言之间的纷争。在.Net的世界中可能出现下面的情况：一部分代码可以用Effil实现，另一部分代码使用C#或VB完成的，但是最后这些代码都将被转换为中间语言。这给程序员提供了极大的灵活性，程序员可以选择自己熟悉的语言，并且再也不用为学习不断推出的新语言而烦恼了。
解密微软中间语言的系列文章将通过一些简单易懂的方式来揭示中间语言的复杂原理。这些原理通过详细的例子来阐述。在一些例子中同时给出了源代码和中间代码，通过比较源代码和中间代码，我们可以更好地理解编译器的局限性，指导我们编写出更好更快的代码。
微软中间语言概述 1．用中间语言编写的一个简单程序
让我们从经典的Hello World例子开始。首先在一个文本编辑器中输入以下的代码，并保存为HelloWorld.il：
.assembly HelloWorldIL {}
.method static void HelloWorld() {
.entrypoint
ldstr "Hello World."
call void [mscorlib]System.Console::WriteLine(class System.String)
ret
}
在一个中间语言程序中，如果某一行以“.”开始，则代表这是一个传输给汇编工具的指令，该指令要求汇编工具执行某些操作，例如生成一个函数或类。而没有以“.”开始的行是中间语言的代码。在中间语言中方法通过汇编命令method来定义，汇编命令后跟方法的返回值、名称和参数。方法体被包含在｛｝中。例子中的ret代表该方法的结束。
一个中间语言文件可以包含很多函数，汇编工具没有办法分辨应该首先执行哪一个方法。在诸如C#或VB这一类高级语言中，程序的入口方法通常都有特定的名称，例如在C#中的public static void Main()。这就是上面的汇编工具发出错误提示的原因。在中间语言中，第一个被执行的方法被称为入口函数（EntryPoint Function）。为了告诉汇编工具HelloWorld是入口函数，我们需要在代码中增加一条汇编命令entrypoint，该命令可以放在方法体中的任何位置。需要注意的是在一个程序集中只能有一个入口函数。
中间语言代码通常被编译成一个模块，该模块隶属于一个程序集。在.Net中模块和程序集的概念非常重要，因此开发人员需要很清楚地了解它们。在后面的文章中我们将详细讨论.Net程序的结构。通过在代码中加入assembly命令，可以告诉汇编工具中间代码隶属于那个程序集。assembly命令的格式如下：
.assembly <程序集名称> {}
需要注意在method命令后加入了static关键字，这是因为每个入口函数必须是静态的，例如在C#中我们将Main方法定义为public static void Main()。
接下来我们需要调用WriteLine方法将HelloWorld字符串输出到屏幕。通过使用call指令（Instruction）我们可以达到这个目的。指令的格式如下：
call <return type> <namespace>.<class name>::<method name>
这里我们可以看到当调用一个方法时，中间语言和其他的编程语言有很大的区别。在中间语言中，如果需要调用一个方法，需要指定方法的全名，包括他的名称域（namespace）、类名、返回值类型和参数的数据类型。这样就保证了汇编工具能够找到正确的方法。
在调用WriteLine方法时需要一个字符串参数。所有传递给方法或函数的参数都被保存在内存的堆栈中。在中间语言中有一个指令ldstr可以从堆栈中加载一个字符串。（堆栈是内存中的一块区域，它被用于将参数传输给方法，在后面我们会详细讨论堆栈的问题）。所有的方法都从堆栈中获取它们的参数，因此ldstr指令是必不可少的。ldstr指令的格式如下所示：
ldstr <parameter string>
我们可以用ILAsm.exe来编译这个程序。在运行ILAsm.exe之前，首先需要确认一下该程序已经包含在了Windows操作系统的Path环境变量中。ILAsm.exe 可在下面的路径中找到：
%windir%\Microsoft.NET\Framework\v1.0.xxxx
其中xxxx是正在使用的.NET框架的内部版本号。例如我使用的版本号是3705，则应该如下设置Path环境变量：
Set Path = %Path%;c:\Windows\Microsoft.NET\Framework\v1.0.3705
然后运行cmd.exe（开始->运行->输入cmd->按下确认键）。在弹出的命令窗口中输入：
J:\Testcode>ilasm HelloWorld.il
汇编代码后运行程序就可以看到Hello World.的输出。
通过上面的例子，我们了解了中间语言的程序结构，一些命令和指令。同时需要提醒大家的是中间语言是区分大小写的。
2．改进的HelloWorld例子
在.Net中的所有语言都是面向对象的语言，但是上面的HelloWorld例子是一个结构化的例子。下面让我们来看一下如何将它转化为面向对象的代码。在面向对象的编程中，我们将操作定义在类中。为了将上面的HelloWorld例子转化为面向对象的代码，可以使用class命令：
.class HelloWorld { }
class命令后紧跟的是类的名称。类的名称在中间语言中是可选的。同时我们还需要为该指令添加一些属性，例如存取控制类在内存中的布局和互用性等。这样代码就变成了：
.assembly HelloWorldIL {}
.class public auto ansi HelloWorld extends [mscorlib]System.Object {
.method public hidebysig static void HelloWorld() cil managed {
.entrypoint
ldstr "Hello World."
call void [mscorlib]System.Console::WriteLine(class System.String)
ret
}
.method public hidebysig specialname rtspecialname instance void .ctor() cil managed {
ldarg.0
call instance void [mscorlib]System.Object::.ctor()
ret
}
}
在代码中用到了三个属性：
· public：public是访问控制属性，它表明了对于访问该类的成员没有限制。
· auto：auto属性表明了当类被加载到内存中时，在内存中的布局是由公共运行库而不是程序决定的。
· ansi：指定ansi属性是为了在没有被管理和被管理的代码之间实现无缝的转化。在.Net中，那些不可直接应用在公共语言基础设施之上的代码被称为没有被管理的代码，例如C、C++和VB6的代码。我们需要一个属性来处理被管理的代码和没有被管理的代码之间的互用性。在被管理的代码中，字符串用双字节的Unicode字符表示，而在被管理的代码中，字符串有可能用单字节的ANSI字符表示。指定了ansi属性就可以在不同的代码间转化字符串了。
我们知道在.Net框架中，所有的类都直接或间接地继承了System.Object类。在代码中我们明确指定了HelloWorld继承了System.Object。
在HelloWorld方法中加入了public、hidebysig、cil managed属性，下面是对这些属性的解释：
· public：在C#或VB.Net中，当我们定义一个方法时，需要指定方法的访问修饰符。访问修饰符可以是public、protected、internal或private 。
· hidebysig：一个类可以继承其他的类，hidebysig属性保证当前类中的方法在作为父类时不会被子类继承。例如如果HelloWorldChild类继承了HelloWorld类，在HelloWorldChild中不会看到HelloWorld方法。
· cil managed：该属性将在后面讨论。
在高级语言中（C#，VB.Net等），每个类必须有构造函数，而且构造函数的第一行需要调用基类的构造函数。如果类中没有构造函数，基类的构造函数将被自动调用。通常这是由编译器自动完成的，现在我们要在的代码中加入构造函数，该构造函数通过.ctor命令调用基类的构造函数。
小结
本文我们从经典的Hello World例子开始，通过实例了解了微软中间语言的基本语法规则以及中间语言与其他开发语言的关系。在下一篇文章中，我们将在此基础上，运用实例程序讲述.net应用程序的格式和结构等内容。

❿ 编译程序的工作过程

编译程序必须分析源程序，然后综合成目标程序。首先，检查源程序的正确性，并把它分解成若干基本成分；其次，再根据这些基本成分建立相应等价的目标程序部分。为了完成这些工作，编译程序要在分析阶段建立一些表格,改造源程序为中间语言形式,以便在分析和综合时易于引用和加工（图1）。
数据结构分析和综合时所用的主要数据结构，包括符号表、常数表和中间语言程序。符号表由源程序中所用的标识符连同它们的属性组成，其中属性包括种类（如变量、数组、结构、函数、过程等）、类型（如整型、实型、字符串、复型、标号等），以及目标程序所需的其他信息。常数表由源程序中用的常数组成，其中包括常数的机内表示，以及分配给它们的目标程序地址。中间语言程序是将源程序翻译为目标程序前引入的一种中间形式的程序，其表示形式的选择取决于编译程序以后如何使用和加工它。常用的中间语言形式有波兰表示、三元组、四元组以及间接三元组等。
分析部分源程序的分析是经过词法分析、语法分析和语义分析三个步骤实现的。词法分析由词法分析程序（又称为扫描程序）完成，其任务是识别单词（即标识符、常数、保留字，以及各种运算符、标点符号等）、造符号表和常数表，以及将源程序换码为编译程序易于分析和加工的内部形式。语法分析程序是编译程序的核心部分，其主要任务是根据语言的语法规则，检查源程序是否合乎语法。如不合乎语法，则输出语法出错信息；如合乎语法，则分解源程序的语法结构，构造中间语言形式的内部程序。语法分析的目的是掌握单词是怎样组成语句的，以及语句又是如何组成程序的。语义分析程序是进一步检查合法程序结构的语义正确性，其目的是保证标识符和常数的正确使用，把必要的信息收集和保存到符号表或中间语言程序中，并进行相应的语义处理。