编译技术发展史
Ⅰ 编译技术的发展历程
1954年至1957年间,IBM的John Backus带领一个小组开发FORTRAN语言及其编译器,使得上面的担忧不必要了。
但由于当时处理中所涉及到的大多数程序设计语言的翻译并不为人所掌握,所以这个项目的成功也伴随着巨大的辛劳。
几乎与此同时,人们也在开发着第一个编译器,Noam Chomsky开始自然语言结构的研究。使得编译器结构异常简单,甚至还带有了一些自动化。
Chomsky的研究导致了根据语言文法(grammar,结构规则)的难易程度以及识别它们所需的算法来为语言分类。文法有4个层次:0型、1型、2型和3型文法,且其中的每一个都是其前者的专门化。2型(或上下文无关文法context-free grammar)是程序设计语言中最有用的,代表着程序设计语言结构的标准方式。
人们接着又深化了生成有效的目标代码的方法,这就是最初的编译器,它们被一直使用至今。人们通常将其误称为优化技术(optimization technique),但因其从未真正地得到过被优化了的目标代码而仅仅改进了它的有效性,因此实际上应称作代码改进技术(code improvement technique)。
在70年代后期和80年代早期,大量的项目都关注于编译器其他部分的生成自动化,这其中就包括了代码生成。这些尝试并未取得多少成功,这大概是因为操作太复杂而人们又对其不甚了解。
Ⅱ 编程语言发展史
VB编程语言历史=========
Visual Basic从1991年诞生以来,现在已经13年了。BASIC是微软的起家产品,微软当然不忘了这位功臣。随着每一次微软技术的浪潮,Visual Basic都会随之获得新生。可以预见,将来无论微软又发明了什么技术或平台,Visual Basic一定会首先以新的姿态登上去的。如果你想紧跟微软,永远在最新的技术上最快速地开发,你就应该选择Visual Basic。
1991-西雅图夜空的雷电
随着Windows 3.0的推出,越来越多的开发商对这个图形界面的操作系统产生了兴趣,大量的Windows应用程序开始涌现。但是,Windows程序的开发相对于传统的DOS有很大的不同,开发者必须将很多精力放在开发GUI上,这让很多希望学习Windows开发的人员却步。1991年,微软公司展示了一个叫 Thunder的产品,所有的开发者都惊呆了,它竟然可以用鼠标“画”出所需的用户界面,然后用简单的BASIc语言编写业务逻辑,就生成一个完整的应用程序。这种全新的“Visual”的开发就像雷电(Thunder)一样,给Windows开发人员开辟了新的天地。这个产品最终被定名为Visual Basic,采用事件驱动,Quick BASIC的语法和可视化的IDE。Visual Basic 1.0带来的最新的开发体验就是事件驱动,它不同于传统的过程式开发。同时,VBX控件让可视化组件的概念进入Visual Basic。Visual Basic 1.0是革命性的BASIC,它的诞生也是VB史上的一段佳话。
Visual Basic 1.0
1992-渐入佳境的Visual Basic
由于Windows 3.1的推出,Windows已经充分获得了用户的认可,Windows开发也进入一个新的时代。Visual Basic 1.0的功能过于简单,相对于Windows 3.1的强大功能没有发挥出来。所以,微软在1992年推出了新版本Visual Basic 2.0。这个版本最大的改进就是加入了对象型变量,比如
Dim b As CommandButton
Dim c As Control
而且有了最原始的“继承”概念,对象型变量分为一般类型(Control和Form)和专有类型(CommandButton和Form1等),一般类型的变量可以引用专有类型的实例,甚至通过后期绑定访问专有类型的属性和方法。还可以通过TypeOf…Is运算符获取对象实例的运行时类型信息(这个功能就是当今C#的is运算符或java的instanceof运算符)。除了对语言的改进和扩充,Visual Basic 2.0对VBX有了很好的支持,许多第三方控件涌现出来,极大地丰富了Visual Basic的功能。微软还为Visual Basic 2.0增加了OLE和简单的数据访问功能。
Visual Basic 2.0标准版
Visual Basic 2.0专业版
1993-数据库组件新添力量
Visual Basic 2.0推出没几个月,微软就发布了新版本的Visual Basic 3.0,可以看出VB这时候旺盛的生命力。乍一看,Visual Basic 3.0的界面没有太大的变化,但其实这个版本是非常及时的。它增加了最新的ODBC2.0的支持,Jet数据引擎的支持和新版本OLE的支持。最吸引人的地方是它对数据库的支持大大增强了,Grid控件和数据控件能够创建出色的数据窗口应用程序,而Jet引擎让Visual Basic能对最新的Access数据库快速地访问。Visual Basic 3.0还增加了许多新的金融函数。此外还增加了相当多的专业级控件,可以开发出相当水平的Windows应用程序。Visual Basic 3.0是98年以前中国最流行的Visual Basic版本,因为它开发出来的可执行文件非常小,通常能用一张软盘装下。不过,Visual Basic采用虚拟机运行P代码的做法也让很多开发者不满,他们认为这样程序运行的效率很低,这时候Visual Basic的竞争者Delphi也诞生了。
Visual Basic 3.0标准版
Visual Basic 3.0特别版
1995-第二次革命性变化,向COM进军。
从1993年到1995年年中,Visual Basic一直没有新的动静,焦急的开发者都想一窥这个神秘的新版本到底发生了什么变化。Visual Basic 4.0的BETA最后终于和大家见面了。这个版本包含了16位和32位两个版本,16位的版本就像是Visual Basic 3.0的升级版,而32位版则是一场新的革命。首先,人们发现VBX控件不见了,全部换成了OCX控件,这个OCX可能是指OLE Custom Controls,这个OLE已经不是传统的OLE了,用现在的话说,它就是COM控件。第二个最大变化是Visual Basic 4.0所用的语言换成了Visual Basic For Application,这就和Office 95所采用的宏语言统一起来,这个新语言有很多亮点:
1、? 加入了“类模块”。这是面向对象最重要的封装性的基础。
2、? 加入了属性过程,加上函数过程,子程序过程,VB已经有组件开发所需的封装性特征。
3、? 加入了Byte类型、Boolean类型和Object类型。这大大完善了VB的类型系统。
4、? For Each语句和Collection对象。For Each语句给遍历集合类型提供了极大的方便,现在可以在动态增长的Collection上使用For Each,而不用担心集合内容的总数或烦人的下标问题。
这个版本的Visual Basic还能够开发DLL工程,其实就是COM的DLL,可以将书写好的类用这种方式和其他语言共享。
总之,这个4.0的版本为Visual Basic成为一种COM语言奠定了基础。用Visual Basic 4.0开发基于COM的DLL比任何一种开发工具都方便。但是,Visual Basic 4.0的性能问题变得更加严重了,P-代码的组件成为Visual Basic 4.0严重的性能瓶颈,而且巨大的运行库也让用户感到不满。Visual Basic 4.0对以前版本的支持也不好,使用了大量VBX的项目很难移植到Visual Basic 4.0中。因此,Visual Basic 4.0在中国的普及程度非常低。
Visual Basic 4.0
1997-Visual Basic的丰收年
1997年,微软推出了Visual Basic 5.0,这个版本的重要性几乎和4.0一样高。COM(这时候叫ActiveX)已经相当成熟,Visual Basic 5.0当然对它提供了最强的支持。不过,国内还没有意识到COM的重要性前主要对这个版本另一个最大的亮点十分关注:本地代码编译器。Visual Basic 5.0终于在用户的呼声中加入了一个本地代码编译器,它可以让应用程序的效率大大提升。除了这个大家都知道的改进以外,Visual Basic 5.0对Visual Basic For Application语言有重大的完善和丰富:
5、? 事件。Visual Basic 5.0终于允许用户自己创建事件,而且这事件的语法相当强健和完善,这在一种不支持函数回调的语言中是很难得的。现在,VB拥有属性、方法和事件的完整封装性。
6、? 接口。这是VB实现多态性的基础。同时为编写COM组件提供了更多方便。
7、? 枚举。在Visual Basic 5.0中枚举作为Long整型的子类型出现,用枚举可以对常量进行完善的封装。
8、? 类模块的改进。通过类模块的属性可以指定类模块具有多种指定的行为,如私有构造函数等,可以通过这个功能创建符合Singleton和Monostate模式的设计。
9、? Debug.Assert。虽然这个断言系统有点鸡肋,但是总算是给调试带来了方便。
10、 Visual Basic 5.0支持创建自己的集合类。可以创建用于For Each语句的集合类型。
11、新的数据类型Decimal,可以精确地处理有效数位较多的计算。
Visual Basic 5.0的IDE支持“智能感知”,这是一项非常方便开发者的功能,可以不必记住很长的成员名称和关键字,只要按“.”,想要的东西统统弹出来。
Visual Basic 5.0还支持开发自己的ActiveX 控件、进程内的COM DLL组件、进程外的COM EXE组件以及在浏览器中运行的ActiveX文档。这极大丰富了Visual Basic的开发能力,在Internet开发上,Visual Basic 5.0也能有所建树。
Visual Basic 5.0学习版——我的第一份正版VB
1998-企业真正高效的源泉
Visual Basic 6.0作为Visual Studio 6.0的一员发布,证明微软正在改变Visual Basic的产品定位,他想让Visual Basic成为企业级快速开发的利器。Visual Basic 6.0在数据访问方面有了很大的改进,新的ADO组件让对大量数据快速访问成为可能。数据环境和新的报表功能也让数据开发有了全新的体验。Visual Basic 借助COM/COM+强大的功能,可以开发具有N层结构的分布式应用程序。同时,Visual Basic还可以在IIS上开发性能超群的Web应用程序。Visual Basic 6.0在语言方面和IDE方面的改进都不大,但是许多新增的组件成为Visual Basic开发人员手中的利器,如File System Object等。新的字符串函数Split和Replace等也给Visual Basic的程序员带来很大方便。
总之Visual Basic 6.0已经是非常成熟稳定的开发系统,能让企业快速建立多层的系统以及Web应用程序,成为当前Windows上最流行的Visual Basic版本。
Visual Basic 6.0
2002-第三次革命性变化,向.NET进军
从1998年发布到2002年正式推出Visual Basic. NET简直吊足了开发者的胃口。从2000年就开始传言的具有继承、Try…Catch语句等新功能的全新VB7.0一直没有露面。直到2001 年,Visual Studio.NET的第一个BETA版问世的时候,所有人都呆了——这是Visual Basic吗?And语句变成了BitAnd,数组只能从0下标开始,而且连Dim语句的意义都变了,几乎所有的窗体控件都变了,Long变成了 Integer而Integer变成了Short,Variant不见了,Static不能用了……简直是翻天覆地,人们已经无暇关注这个版本有什么改进,转而担心我怎么才能接受这个本本了。其实Visual Basic. NET完全是为了.NET Framework这一全新的平台而设计的,Visual Basic. NET的设计者一开始没有掌握好新平台和旧语言的平衡。到了BETA2中,很多东西回归了6.0,如BitAnd又变回了And,数组的定义语句也变回了原有的意义,Static也回到了Visual Basic中。但是BETA1惊人的变化让所有的VB开发者怕了,他们觉得这种语言被改的千疮百孔,有些人干脆转去研究传说中的新语言C#。但是 Visual Basic. NET渡过几个BETA版本之后还是找到了正确的定位。Visual Basic. NET有对CLR最完善的支持,同时尽量保留着BASIC易懂的语法风格和易用性。这个版本新增加的功能已经数不清,最重要的几个是:
1、? 继承。至此,Visual Basic完成了向面向对象转变的道路。
2、? 共享成员。
3、? Try…Catch结构化异常处理。
4、? Delegate和Interface。
5、? 名称空间。
6、? 对自由线程的支持。
特别的是,Visual Basic. NET大大减少了Visual Basic语言的关键字,如GoSub、PSet等等。原先的Visual Basic有多达120个关键字,这给写程序带来了很大的不便,现在经过精简,Visual Basic脱下了这个沉重的包袱。
Visual Basic. NET现在是一门现代的、强壮的、面向对象的、简单的可视化开发语言。强大的语言功能吸引了很多开发者。历史是在不断重演的,Visual Basic. NET如今的处境和Visual Basic 4.0很相似,由于兼容性变差,人气也降低了。同时由于依附于.NET Framework,程序发布造成了一定的困难。现在国内使用Visual Basic. NET的人相对于Visual Basic 6.0来讲显得很少。但是凭借Visual Basic. NET强大的语言功能和MS的支持,Visual Basic. NET一定会显出它的光辉来。
2003-稳中求变的新版本
Visual Basic. NET 2003是一个相当稳重的版本,改变很少,但对小处有很多改进。首先Visual Basic 6.0升级向导做了很大改进,这给从老版本痛苦升级的人带来了更多一些的希望。其次在IDE方面,Visual Basic. NET 2003修正了许多错误,还让事件处理恢复了6.0的开发体验。语言方面只有两项改进:
1、? 在For、For Each语句中声明循环变量。
2、? 增加了数学移位运算符<<和>>。
在这个比较成熟稳定的新版本下,许多Visual Basic的爱好和开始重新了解Visual Basic. NET,社区里面也渐渐热闹起来。但是,有些使用C#的开发者坚持认为Visual Basic. NET是垃圾,尽管Visual Basic. NET拥有比C#更多的功能和更好的IDE。这说明不了解Visual Basic. NET成为它普及的最大障碍。
2005-完美主义的Visual Basic,能否再现辉煌?
为了让Visual Basic有最佳的开发体验,Visual Basic 2005的设计者绞尽了脑汁。这次Visual Basic 2005光语言上的改进就足以让Visual Basic的开发人员高兴一阵子。大家可以去看看我那篇介绍Visual Basic 2005新增功能的贴子。挑重要的列在下边:
1、? 泛型
2、? 运算符重载
3、? Partial Type
4、? 窗体的默认实例(让你用VB6的语法使用窗体)
5、? 语法的多种改进
6、? My关键字
现在用Visual Basic 2005只要一行代码就可以读写注册表、访问文件、读写串口、获取应用程序信息…… 用Visual Basic 2005完全可以称作享受开发。而泛型、运算符重载等功能又可以让Visual Basic的开发人员深入.NET Framework的全部功能,开发出最优秀的应用程序。
Visual Basic 2005预示着Visual Basic光明的前景,所有Visual Basic的爱好者和使用者都和我一起等待这个新版本吧。
C++编程语言历史========
C++是从C语言发展而来的,而C语言的历史可以追溯到1969年。 在1969年,美国贝尔实验室的Ken Thompson为DEC PDP-7计算机设计了一个操作系统软件,这就是最早的UNIX。接着,他又根据剑桥大学的Martin Richards设计的BCPL语言为UNIX设计了一种便于编写系统软件的语言,命名为B。B语言是一种无类型的语言,直接对机器字操作,这一点和后来的C语言有很大不同。作为系统软件编程语言的第一个应用,Ken Thompson使用B语言重写了其自身的解释程序。 1972—1973年间,同在贝尔实验室的Denis Ritchie改造了B语言,为其添加了数据类型的概念,并将原来的解释程序改写为可以在直接生成机器代码的编译程序,然后将其命名为C。1973 年,Ken Thompson小组在PDP-11机上用C重新改写了UNIX的内核。与此同时,C语言的编译程序也被移植到IBM 360/370、Honeywell 11以时VAX-11/780等多种计算机上,迅速成为应用最广泛的系统程序设计语言。然而,C语言也存在一些缺陷,例如类型检查机制相对较弱、缺少支持代码重用的语言结构等,造成用C语言开发大程序比较困难。为了克服C语言存在的缺点,贝乐实验室的Bjarne Stroustrup博士及其同事开始对C语言进行改进和扩充,将“类”的概念引入了C语言,构成了最早的C++语言(1983)。后来,Stroustrup和他的同事们又为C++引进了运算符重载、引用、虚函数等许多特性,并使之更加精炼,于1989后推出了AT&T C++ 2.0版。随后美国国家标准化协会ANSI(American National Standard Instiute)和国际标准化组织ISO(International Standards Organization)一起进行了标准化工作,并于1998年正式发布了C++语言的国际标准ISO/IEC:98-14882。各软件商推出的 C++编译器都支持该标准,并有不同程序的拓展。 C++支持面向对象的程序设计方法,特别适合于中型和大型的软件开发项目,从开发时间、费用到软件的重用性、可扩充性、可维护性和可靠性等方面,C++均具有很大的优越性。同时,C++又是C语言的一个超集,这就使得许多C代码不经修改就可被C++编译通过。
JAVA编程语言历史=========
Java,是一种可以编写跨平台应用软件的面向对象的程序设计语言,由Sun(太阳微电子,Sun Microsystems)公司的James Gosling等人于1990年代初开发。它最初被命名为Oak,作为一种小家用电器的编程语言,来解决诸如电视机、电话、闹钟、烤面包机等家用电器的控制和通讯问题。由于这些智能化家电的市场需求没有预期的高,Sun放弃了该项计划。就在Oak几近夭折之时,随着Internet的发展,Sun看到了 Oak在计算机网络上的广阔应用前景,于是改造了Oak,在1995年5月以"Java"的名称正式发布了。Java伴随着Internet的迅猛发展而发展,逐渐成为重要的Internet编程语言。
Java编程语言的风格十分接近C++语言。Java继承了C++语言面向对象技术的核心,舍弃了C++语言中的指针(以引用取代)、运算符重载、多重继承(以接口取代)等成分,增加了自动垃圾收集功能用于回收不再被引用的对象所占据的内存空间。在J2SE1.5版本中Java又引入了泛型编程、类型安全的枚举、不定长参数和自动装/拆箱等语言特性。
Java不同于一般的编译执行计算机语言和解释执行计算机语言。它首先将源代码编译成字节码,然后依赖各种不同平台上的虚拟机来解释执行字节码,从而实现了“一次编译、到处执行”的跨平台特性。不过,这同时也在一定程度上降低了Java程序的运行效率。
Sun公司对Java编程语言的解释是:Java编程语言是个简单、面向对象、分布式、解释性、健壮、安全与系统无关、可移植、高性能、多线程和动态的语言。
Java平台是基于Java语言的平台。这样的平台目前非常流行,因此微软公司推出了与之竞争的.NET平台以及模仿Java的C#语言。
目前Java提供以下三个版本:
J2ME(Java 2 Platform, Micro Edition):微型版的Java平台
J2SE(Java 2 Platform, Standard Edition):标准版的Java平台
J2EE(Java 2 Platform, Enterprise Edition):企业版的Java平台
Java的历史:
1995年5月23日,Java语言诞生
1996年1月,第一个JDK-JDK1.0诞生
1996年4月,10个最主要的操作系统供应商申明将在其产品中嵌入JAVA技术
1996年9月,约8.3万个网页应用了JAVA技术来制作
1997年2月18日,JDK1.1发布
1997年4月2日,JavaOne会议召开,参与者逾一万人,创当时全球同类会议规模之纪录
1997年9月,JavaDeveloperConnection社区成员超过十万
1998年2月,JDK1.1被下载超过2,000,000次
1998年12月8日,JAVA2企业平台J2EE发布
1999年6月,SUN公司发布Java的三个版本:标准版、企业版和微型版(J2SE、J2EE、J2ME)
2000年5月8日,JDK1.3发布
2000年5月29日,JDK1.4发布
2001年6月5日,NOKIA宣布,到2003年将出售1亿部支持Java的手机
2001年9月24日,J2EE1.3发布
2002年2月26日,J2SE1.4发布,自此Java的计算能力有了大幅提升
2004年9月30日18:00PM,J2SE1.5发布,是Java语言的发展史上的又一里程碑事件。为了表示这个版本的重要性,J2SE1.5更名为J2SE5.0
Ⅲ 计算机编程语言的发展过程
简单一点可以是:机器语言-汇编语言-高级语言……
Ⅳ 编译原理的发展历程
在20世纪40年代,由于冯·诺伊曼在存储-程序计算机方面的先锋作用,编写一串代码或程序已成必要,这样计算机就可以执行所需的计算。开始时,这些程序都是用机器语言 (machine language )编写的。机器语言就是表示机器实际操作的数字代码,例如:
C7 06 0000 0002 表示在IBM PC 上使用的Intel 8x86处理器将数字2移至地址0 0 0 0 (16进制)的指令。
但编写这样的代码是十分费时和乏味的,这种代码形式很快就被汇编语言(assembly language )代替了。在汇编语言中,都是以符号形式给出指令和存储地址的。例如,汇编语言指令 MOV X,2 就与前面的机器指令等价(假设符号存储地址X是0 0 0 0 )。汇编程序(assembler )将汇编语言的符号代码和存储地址翻译成与机器语言相对应的数字代码。
汇编语言大大提高了编程的速度和准确度,人们至今仍在使用着它,在编码需要极快的速度和极高的简洁程度时尤为如此。但是,汇编语言也有许多缺点:编写起来也不容易,阅读和理解很难;而且汇编语言的编写严格依赖于特定的机器,所以为一台计算机编写的代码在应用于另一台计算机时必须完全重写。
发展编程技术的下一个重要步骤就是以一个更类似于数学定义或自然语言的简洁形式来编写程序的操作,它应与任何机器都无关,而且也可由一个程序翻译为可执行的代码。例如,前面的汇编语言代码可以写成一个简洁的与机器无关的形式 x = 2。
在1954年至1957年期间,IBM的John Backus带领的一个研究小组对FORTRAN语言及其编译器的开发,使得上面的担忧不必要了。但是,由于当时处理中所涉及到的大多数程序设计语言的翻译并不为人所掌握,所以这个项目的成功也伴随着巨大的辛劳。几乎与此同时,人们也在开发着第一个编译器, Noam Chomsky开始了他的自然语言结构的研究。他的发现最终使得编译器结构异常简单,甚至还带有了一些自动化。Chomsky的研究导致了根据语言文法(grammar ,指定其结构的规则)的难易程度以及识别它们所需的算法来为语言分类。正如现在所称的-与乔姆斯基分类结构(Chomsky hierarchy )一样-包括了文法的4个层次:0型、1型、2型和3型文法,且其中的每一个都是其前者的专门化。2型(或上下文无关文法(context-free grammar ))被证明是程序设计语言中最有用的,而且今天它已代表着程序设计语言结构的标准方式。
分析问题( parsing problem ,用于限定上下文无关语言的识别的有效算法)的研究是在20世纪60年代和70年代,它相当完善地解决了这一问题, 现在它已是编译理论的一个标准部分。它们与乔姆斯基的3型文法相对应。对它们的研究与乔姆斯基的研究几乎同时开始,并且引出了表示程序设计语言的单词(或称为记号)的符号方式。
人们接着又深化了生成有效的目标代码的方法,这就是最初的编译器,它们被一直使用至今。人们通常将其误称为优化技术(optimization technique ),但因其从未真正地得到过被优化了的目标代码而仅仅改进了它的有效性,因此实际上应称作代码改进技术(code improvement technique )。
这些程序最初被称为编译程序-编译器,但更确切地应称为分析程序生成器 (parser generator ),这是因为它们仅仅能够自动处理编译的一部分。这些程序中最着名的是 Yacc (yet another compiler- compiler),它是由Steve Johnson在1975年为Unix系统编写的。
类似地,有穷自动机的研究也发展了另一种称为扫描程序生成器 (scanner generator )的工具,Lex (与Yacc同时,由Mike Lesk为Unix系统开发的)是这其中的佼佼者。在20世纪70年代后期和80年代早期,大量的项目都关注于编译器其他部分的生成自动化,这其中就包括代码生成。这些尝试并未取得多少成功,这大概是因为操作太复杂而人们又对其不甚了解。
编译器设计最近的发展包括:首先,编译器包括了更为复杂的算法的应用程序,它用于推断或简化程序中的信息;这又与更为复杂的程序设计语言(可允许此类分析)的发展结合在一起。其中典型的有用于函数语言编译的Hindle y - Milner类型检查的统一算法。
其次,编译器已越来越成为基于窗口的交互开发环境(interactive development environment,IDE )的一部 分,它包括了编辑器、链接程序、调试程序以及项目管理程序。这样的IDE的标准并没有多少, 但是已沿着这一方向对标准的窗口环境进行开发了。
Ⅳ 编译程序出现在计算机时期的什么时候
编译程序出现的计算机时期是:第二代
编译程序(Compiler,compiling program)也称为编译器,是指把用高级程序设计语言书写的源程序,翻译成等价的机器语言格式目标程序的翻译程序。编译程序属于采用生成性实现途径实现的翻译程序。它以高级程序设计语言书写的源程序作为输入,而以汇编语言或机器语言表示的目标程序作为输出。编译出的目标程序通常还要经历运行阶段,以便在运行程序的支持下运行,加工初始数据,算出所需的计算结果。
20世纪80年代以后,程序设计语言在形式化、结构化、直观化和智能化等方面有了长足的进步和发展,主要表现在两个方面:①随着程序设计理论和方法的发展,相继推出了一系列新型程序设计语言,如结构化程序设计语言、并发程序设计语言、分布式程序设计语言、函数式程序设计语言、智能化程序设计语言、面向对象程序设计语言等;②基于语法、语义和语用方面的研究成果,从不同的角度和层次上深刻地揭示了程序设计语言的内在规律和外在表现形式。与此相应地,作为实现程序设计语言重要手段之一的编译程序,在体系结构、设计思想、实现技术和处理内容等方面均有不同程度的发展、变化和扩充。另外,编译程序已作为实现编程的重要软件工具,被纳入到软件支援环境的基本层软件工具之中。因此,规划编译程序实现方案时,应从所处的具体软件支援环境出发,既要遵循整个环境的全局性要求和规定,又要精心考虑与其他诸层软件 工具之间的相互支援、配合和衔接关系。
Ⅵ 编译原理
编译原理是计算机专业的一门重要专业课,旨在介绍编译程序构造的一般原理和基本方法。内容包括语言和文法、词法分析、语法分析、语法制导翻译、中间代码生成、存储管理、代码优化和目标代码生成。 编译原理是计算机专业设置的一门重要的专业课程。编译原理课程是计算机相关专业学生的必修课程和高等学校培养计算机专业人才的基础及核心课程,同时也是计算机专业课程中最难及最挑战学习能力的课程之一。编译原理课程内容主要是原理性质,高度抽象[1]。
中文名
编译原理[1]
外文名
Compilers: Principles, Techniques, and Tools[1]
领域
计算机专业的一门重要专业课[1]
快速
导航
编译器
编译原理课程
编译技术的发展
编译的基本流程
编译过程概述
基本概念
编译原理即是对高级程序语言进行翻译的一门科学技术, 我们都知道计算机程序由程序语言编写而成, 在早期计算机程序语言发展较为缓慢, 因为计算机存储的数据和执行的程序都是由0、1代码组合而成的, 那么在早期程序员编写计算机程序时必须十分了解计算机的底层指令代码通过将这些微程序指令组合排列从而完成一个特定功能的程序, 这就对程序员的要求非常高了。人们一直在研究如何如何高效的开发计算机程序, 使编程的门槛降低。[2]
编译器
C语言编译器是一种现代化的设备, 其需要借助计算机编译程序, C语言编译器的设计是一项专业性比较强的工作, 设计人员需要考虑计算机程序繁琐的设计流程, 还要考虑计算机用户的需求。计算机的种类在不断增加, 所以, 在对C语言编译器进行设计时, 一定要增加其适用性。C语言具有较强的处理能力, 其属于结构化语言, 而且在计算机系统维护中应用比较多, C语言具有高效率的优点, 在其不同类型的计算机中应用比较多。[3]
C语言编译器前端设计
编译过程一般是在计算机系统中实现的, 是将源代码转化为计算机通用语言的过程。编译器中包含入口点的地址、名称以及机器代码。编译器是计算机程序中应用比较多的工具, 在对编译器进行前端设计时, 一定要充分考虑影响因素, 还要对词法、语法、语义进行分析。[3]
1 词法分析[3]
词法分析是编译器前端设计的基础阶段, 在这一阶段, 编译器会根据设定的语法规则, 对源程序进行标记, 在标记的过程中, 每一处记号都代表着一类单词, 在做记号的过程中, 主要有标识符、关键字、特殊符号等类型, 编译器中包含词法分析器、输入源程序、输出识别记号符, 利用这些功能可以将字号转化为熟悉的单词。[3]
2 语法分析[3]
语法分析是指利用设定的语法规则, 对记号中的结构进行标识, 这包括句子、短语等方式, 在标识的过程中, 可以形成特殊的结构语法树。语法分析对编译器功能的发挥有着重要影响, 在设计的过程中, 一定要保证标识的准确性。[3]
3 语义分析[3]
语义分析也需要借助语法规则, 在对语法单元的静态语义进行检查时, 要保证语法规则设定的准确性。在对词法或者语法进行转化时, 一定要保证语法结构设置的合法性。在对语法、词法进行检查时, 语法结构设定不合理, 则会出现编译错误的问题。前端设计对精确性要求比较好, 设计人员能够要做好校对工作, 这会影响到编译的准确性, 如果前端设计存在失误, 则会影响C语言编译的效果。[3]
Ⅶ 简述计算机程序设计语言的发展历程。
一、前期
二十世纪四十年代当计算机刚诞生时,计算机需要程序员手动控制。,德国工程师楚泽提出要用一种程序语言控制计算机。
60年代末期为了应对软件危机,克服程序设计模型中都无法克服错误随着代码的扩大而扩大,这新的思考程序设计方式和程序设计模型——面向对象程序设计出现了。
也就诞生了一批支持此技术的程序设计语言,比如eiffel,c++,java,这些语言都以新的观点去看待问题,即问题就是由各种不同属性的对象以及对象之间的消息传递构成。
面向对象语言由此必须支持新的程序设计技术,例如:数据隐藏,数据抽象,用户定义类型,继承,多态等等。
二、现状
如今通用的编程语言有两种形式:汇编语言和高级语言。
汇编语言和机器语言实质是相同的,都是直接对硬件操作,只不过指令采用了英文缩写的标识符,容易识别和记忆。源程序经汇编生成的可执行文件不仅比较小,而且执行速度很快。
高级语言是绝大多数编程者的选择。和汇编语言相比,它不但将许多相关的机器指令合成为单条指令,并且去掉了与具体操作有关但与完成工作无关的细节。
三、趋势
面向对象程序设计以及数据抽象在现代程序设计思想中占有很重要的地位,未来语言的发展将不在是一种单纯的语言标准,将会以一种完全面向对象,更易表达现实世界,更易为人编写。
简单性:提供最基本的方法来完成指定的任务,只需理解一些基本的概念,就可以用它编写出适合于各种情况的应用程序。
面向对象:提供简单的类机制以及动态的接口模型。对象中封装状态变量以及相应的方法,实现了模块化和信息隐藏;提供了一类对象的原型,并且通过继承机制,子类可以使用父类所提供的方法,实现了代码的复用。
安全性:用于网络、分布环境下有安全机制保证。
平台无关性:与平台无关的特性使程序可以方便地被移植到网络上的不同机器、不同平台。
(7)编译技术发展史扩展阅读:
计算机语言的种类非常的多,总的来说可以分成机器语言,汇编语言,高级语言三大类。
1、解释类:执行方式类似于我们日常生活中的“同声翻译”,应用程序源代码一边由相应语言的解释器“翻译”成目标代码(机器语言),一边执行,因此效率比较低,而且不能生成可独立执行的可执行文件,应用程序不能脱离其解释器,但这种方式比较灵活,可以动态地调整、修改应用程序。
2、编译类:编译是指在应用源程序执行之前,就将程序源代码“翻译”成目标代码(机器语言),因此其目标程序可以脱离其语言环境独立执行,使用比较方便、效率较高。
3、低级类:机器语言、汇编语言和符号语言。
汇编语言:源程序必须经过汇编,生成目标文件,然后执行。
机器语言:机器语言是指一台计算机全部的指令集合
参考资料:网络-计算机语言
Ⅷ 现代编译技术的最新发展
编译只生成 中间代码
执行时再解析
像 .NET, JAVA
Ⅸ 请问,编译软件最早是由谁发明出来的
Grave of Grace
后记
Grace Hopper是个非常amazing的人 (常被称为Amazing Grace),崇拜她的人相当多。虽然她的事迹很多,但是还有很多有类似事迹的人并没有像她这样受到众人的崇拜。由其中一点我们可以看出来:从1947年开始 (二战结束后第二年),她获得了第一个荣誉博士学位 (宾州大学),从那以后,她先后被40多所大学授予荣誉博士学位,其中包括芝加哥大学、华盛顿大学、马里兰大学等知名学府。各种妇女社会团体和学术组织都曾授予Grace各种称号和奖励。1991年,布什总统在白宫授予她的“美国国家技术奖” (National Medal of Technology) 是其中的最高奖项,她也是至今惟一获此殊荣的美国女性。她的名言有很多,她自己最喜欢的,也是她最喜欢对所谓的“年轻人”说的 (在她年老时,她所谓的年轻人就是“年龄不到我的一半的人就叫做年轻人”),这句话是:
“A ship in port is safe, but that is not what ships are built for.”
语录
下面Grace的语录中有几句比较有意思的话。
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?”
参考
维基网络:
http://en.wikipedia.org/wiki/Grace_Hopper
国立中央大学数学系:
http://li.math.ncu.e.tw/bcc16/pool/3.06.shtml
耶鲁大学计算机系:
http://cs-www.cs.yale.e/homes/tap/Files/hopper-story.html
计算机先驱:
http://202.207.0.245:9001/jisuanjifazhanshi/xianqu/18.htm
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Ⅹ 编译器的发展史
编译器
编译器,是将便于人编写,阅读,维护的高级计算机语言翻译为计算机能识别,运行的低级机器语言的程序。编译器将源程序(Source program)作为输入,翻译产生使用目标语言(Target language)的等价程序。源程序一般为高级语言(High-level language),如Pascal,C++等,而目标语言则是汇编语言或目标机器的目标代码(Object code),有时也称作机器代码(Machine code)。
一个现代编译器的主要工作流程如下:
源程序(source code)→预处理器(preprocessor)→编译器(compiler)→汇编程序(assembler)→目标程序(object code)→连接器(链接器,Linker)→可执行程序(executables)
目录 [隐藏]
1 工作原理
2 编译器种类
3 预处理器(preprocessor)
4 编译器前端(frontend)
5 编译器后端(backend)
6 编译语言与解释语言对比
7 历史
8 参见
工作原理
翻译是从源代码(通常为高级语言)到能直接被计算机或虚拟机执行的目标代码(通常为低级语言或机器言)。然而,也存在从低级语言到高级语言的编译器,这类编译器中用来从由高级语言生成的低级语言代码重新生成高级语言代码的又被叫做反编译器。也有从一种高级语言生成另一种高级语言的编译器,或者生成一种需要进一步处理的的中间代码的编译器(又叫级联)。
典型的编译器输出是由包含入口点的名字和地址以及外部调用(到不在这个目标文件中的函数调用)的机器代码所组成的目标文件。一组目标文件,不必是同一编译器产生,但使用的编译器必需采用同样的输出格式,可以链接在一起并生成可以由用户直接执行的可执行程序。
编译器种类
编译器可以生成用来在与编译器本身所在的计算机和操作系统(平台)相同的环境下运行的目标代码,这种编译器又叫做“本地”编译器。另外,编译器也可以生成用来在其它平台上运行的目标代码,这种编译器又叫做交叉编译器。交叉编译器在生成新的硬件平台时非常有用。“源码到源码编译器”是指用一种高级语言作为输入,输出也是高级语言的编译器。例如: 自动并行化编译器经常采用一种高级语言作为输入,转换其中的代码,并用并行代码注释对它进行注释(如OpenMP)或者用语言构造进行注释(如FORTRAN的DOALL指令)。
预处理器(preprocessor)
作用是通过代入预定义等程序段将源程序补充完整。
编译器前端(frontend)
前端主要负责解析(parse)输入的源程序,由词法分析器和语法分析器协同工作。词法分析器负责把源程序中的‘单词’(Token)找出来,语法分析器把这些分散的单词按预先定义好的语法组装成有意义的表达式,语句 ,函数等等。 例如“a = b + c;”前端词法分析器看到的是“a, =, b , +, c;”,语法分析器按定义的语法,先把他们组装成表达式“b + c”,再组装成“a = b + c”的语句。 前端还负责语义(semantic checking)的检查,例如检测参与运算的变量是否是同一类型的,简单的错误处理。最终的结果常常是一个抽象的语法树(abstract syntax tree,或 AST),这样后端可以在此基础上进一步优化,处理。
编译器后端(backend)
编译器后端主要负责分析,优化中间代码(Intermediate representation)以及生成机器代码(Code Generation)。
一般说来所有的编译器分析,优化,变型都可以分成两大类: 函数内(intraproceral)还是函数之间(interproceral)进行。很明显,函数间的分析,优化更准确,但需要更长的时间来完成。
编译器分析(compiler analysis)的对象是前端生成并传递过来的中间代码,现代的优化型编译器(optimizing compiler)常常用好几种层次的中间代码来表示程序,高层的中间代码(high level IR)接近输入的源程序的格式,与输入语言相关(language dependent),包含更多的全局性的信息,和源程序的结构;中层的中间代码(middle level IR)与输入语言无关,低层的中间代码(Low level IR)与机器语言类似。 不同的分析,优化发生在最适合的那一层中间代码上。
常见的编译分析有函数调用树(call tree),控制流程图(Control flow graph),以及在此基础上的 变量定义-使用,使用-定义链(define-use/use-define or u-d/d-u chain),变量别名分析(alias analysis),指针分析(pointer analysis),数据依赖分析(data dependence analysis)等等。
上述的程序分析结果是编译器优化(compiler optimization)和程序变形(compiler transformation)的前提条件。常见的优化和变新有:函数内嵌(inlining),无用代码删除(Dead code elimination),标准化循环结构(loop normalization),循环体展开(loop unrolling),循环体合并,分裂(loop fusion,loop fission),数组填充(array padding),等等。 优化和变形的目的是减少代码的长度,提高内存(memory),缓存(cache)的使用率,减少读写磁盘,访问网络数据的频率。更高级的优化甚至可以把序列化的代码(serial code)变成并行运算,多线程的代码(parallelized,multi-threaded code)。
机器代码的生成是优化变型后的中间代码转换成机器指令的过程。现代编译器主要采用生成汇编代码(assembly code)的策略,而不直接生成二进制的目标代码(binary object code)。即使在代码生成阶段,高级编译器仍然要做很多分析,优化,变形的工作。例如如何分配寄存器(register allocatioin),如何选择合适的机器指令(instruction selection),如何合并几句代码成一句等等。
编译语言与解释语言对比
许多人将高级程序语言分为两类: 编译型语言 和 解释型语言 。然而,实际上,这些语言中的大多数既可用编译型实现也可用解释型实现,分类实际上反映的是那种语言常见的实现方式。(但是,某些解释型语言,很难用编译型实现。比如那些允许 在线代码更改 的解释型语言。)
历史
上世纪50年代,IBM的John Backus带领一个研究小组对FORTRAN语言及其编译器进行开发。但由于当时人们对编译理论了解不多,开发工作变得既复杂又艰苦。与此同时,Noam Chomsky开始了他对自然语言结构的研究。他的发现最终使得编译器的结构异常简单,甚至还带有了一些自动化。Chomsky的研究导致了根据语言文法的难易程度以及识别它们所需要的算法来对语言分类。正如现在所称的Chomsky架构(Chomsky Hierarchy),它包括了文法的四个层次:0型文法、1型文法、2型文法和3型文法,且其中的每一个都是其前者的特殊情况。2型文法(或上下文无关文法)被证明是程序设计语言中最有用的,而且今天它已代表着程序设计语言结构的标准方式。分析问题(parsing problem,用于上下文无关文法识别的有效算法)的研究是在60年代和70年代,它相当完善的解决了这个问题。现在它已是编译原理中的一个标准部分。
有限状态自动机(Finite Automaton)和正则表达式(Regular Expression)同上下文无关文法紧密相关,它们与Chomsky的3型文法相对应。对它们的研究与Chomsky的研究几乎同时开始,并且引出了表示程序设计语言的单词的符号方式。
人们接着又深化了生成有效目标代码的方法,这就是最初的编译器,它们被一直使用至今。人们通常将其称为优化技术(Optimization Technique),但因其从未真正地得到过被优化了的目标代码而仅仅改进了它的有效性,因此实际上应称作代码改进技术(Code Improvement Technique)。
当分析问题变得好懂起来时,人们就在开发程序上花费了很大的功夫来研究这一部分的编译器自动构造。这些程序最初被称为编译器的编译器(Compiler-compiler),但更确切地应称为分析程序生成器(Parser Generator),这是因为它们仅仅能够自动处理编译的一部分。这些程序中最着名的是Yacc(Yet Another Compiler-compiler),它是由Steve Johnson在1975年为Unix系统编写的。类似的,有限状态自动机的研究也发展了一种称为扫描程序生成器(Scanner Generator)的工具,Lex(与Yacc同时,由Mike Lesk为Unix系统开发)是这其中的佼佼者。
在70年代后期和80年代早期,大量的项目都贯注于编译器其它部分的生成自动化,这其中就包括了代码生成。这些尝试并未取得多少成功,这大概是因为操作太复杂而人们又对其不甚了解。
编译器设计最近的发展包括:首先,编译器包括了更加复杂算法的应用程序它用于推断或简化程序中的信息;这又与更为复杂的程序设计语言的发展结合在一起。其中典型的有用于函数语言编译的Hindley-Milner类型检查的统一算法。其次,编译器已越来越成为基于窗口的交互开发环境(Interactive Development Environment,IDE)的一部分,它包括了编辑器、连接程序、调试程序以及项目管理程序。这样的IDE标准并没有多少,但是对标准的窗口环境进行开发已成为方向。另一方面,尽管近年来在编译原理领域进行了大量的研究,但是基本的编译器设计原理在近20年中都没有多大的改变,它现在正迅速地成为计算机科学课程中的中心环节。
在九十年代,作为GNU项目或其它开放源代码项目的一部分,许多免费编译器和编译器开发工具被开发出来。这些工具可用来编译所有的计算机程序语言。它们中的一些项目被认为是高质量的,而且对现代编译理论感性趣的人可以很容易的得到它们的免费源代码。
大约在1999年,SGI公布了他们的一个工业化的并行化优化编译器Pro64的源代码,后被全世界多个编译器研究小组用来做研究平台,并命名为Open64。Open64的设计结构好,分析优化全面,是编译器高级研究的理想平台。
编译器是一种特殊的程序,它可以把以特定编程语言写成的程序变为机器可以运行的机器码。我们把一个程序写好,这时我们利用的环境是文本编辑器。这时我程序把程序称为源程序。在此以后程序员可以运行相应的编译器,通过指定需要编译的文件的名称就可以把相应的源文件(通过一个复杂的过程)转化为机器码了。
编译器工作方法
首先编译器进行语法分析,也就是要把那些字符串分离出来。然后进行语义分析,就是把各个由语法分析分析出的语法单元的意义搞清楚。最后生成的是目标文件,我们也称为obj文件。再经过链接器的链接就可以生成最后的可执行代码了。有些时候我们需要把多个文件产生的目标文件进行链接,产生最后的代码。我们把一过程称为交叉链接。