实现一个编译器前端

‘壹’ 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
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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]

‘贰’ 编译器前端开发

编译器粗略分为词法分析，语法分析，类型检查，中间代码生成，代码优化，目标代码生成，目标代码优化。把中间代码生成及之前阶段划分问编译器的前端，那么后端与前端是独立的。后端只需要一种中间代码表示，可以是三地址代码或四元式等，而这些都与前端生成的方式无关。也就是不论你前端是用fortran还是c/c++,只要生成了中间代码表示就可以了，后端是不管你是用哪种语言生成的。

‘叁’ 编译前端和后端各有什么特点,各自包含编译过程的哪几个部分

编译前端主要包括词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成这几个部分，后端则包含代码优化和目标代码生成部分。前端的特点是仅与编译的源语言有关，而后端则仅与编译的目标语言及运行环境有关。

将编译过程划分成前端和后端，主要目的是在多种源语言和多种目标语言的开发过程中，可以灵活搭配组合，消除重复开发的工作量，提高编译系统的开发效率。

‘肆’ 开发一个 C++ 编译器的难度有多大，难点又在哪里

C++的前端是出了名的复杂度和可靠性要求并驾齐驱的软件。

（这两点都比它高一个数量级的大概就只有OS了）

对于这种系统，唯一的办法就是烧钱。

烧钱的作用主要包括：
1.留人；
2.填坑；
3.买买买。

先说留人：复杂度一般是“细节”的代名词。现实中的编译器大多数以递归下降为主，自底向上的归纳推导为辅。这两样在教科书上也就是几页纸的事情。但是现实总是很残酷的，人们总想让语言更加“易用”，这就意味着各种上下文相关的情况都会出现。

对于C++来说，你要判断一个符号是类型或者变量（比如这个符号被用在模板参数中），要看前面的声明/定义。这就是一个上下文相关的推导。然后你就会写大量的if else switch case之类的代码来解决各种各样的可能分支。写它的人当然知道它是做什么的，但是如果这个人离职了，新来一个人，就呆掉了，这写的都是什么煞笔玩意儿。因为它不知道现实中怎样的需求会导致奇形怪状的逻辑。所以人员的稳定，对于这种长周期迭代、逻辑复杂的项目是很重要的。但是人的水平要求高吗？不算高也不算低。总结来说就是：有逻辑，知好歹。技术什么都可以培养，但是态度和基本智商是比较难培养起来的。

至于怎么保证人员稳定？很简单：加薪。

再说填坑：编译器是对正确性要求很高的基础软件。这里的正确性既包括产生的代码的正确性，也包括编译器自身对于各种问题的容忍度和足够丰富的错误提示。容错和错误提示本身也是代码，也有很大的出错几率。所以这些软件，bug少不了。但是作为基础软件，你又不能随便就2+3搞成了2*3，这样还怎么让别人相信爱情。所以要烧很多钱来养一帮debugger。

再说买买买：古人日：我们不用很麻烦很辛苦也可以成佛。既然这么费神我们自己做干什么，不如买别人的吧。于是MS就干脆不自己做了，直接去EDG整了个前端，这样就可以少了不少人年。这就是传统土豪和水果这种新暴发户想的不一样的地方。

传统土豪想的是：我们有这么多钱为什么还要自己解决问题呢？买买买！
水果新贵则是：啊呀，不小心有了这么多钱，我们要不要给自己制造点问题好把这些钱花出去？

‘伍’ 前端需要编译器吗vscode这个不是编译器吗

编译器就是将“一种语言（通常为高级语言）”翻译为“另一种语言（通常为低级语言）”的程序。一个现代编译器的主要工作流程：源代码 (source code) → 预处理器 (preprocessor) → 编译器 (compiler) → 目标代码 (object code) → 链接器 (Linker) → 可执行程序 (executables)

从这个意义上来说，前端是没有编译器的，但是会有开发环境（IDE）一说，前端虽然是纯文本，可以用普通的记事本或者editplus之类来的编辑，但会缺少象语法补全、代码格式化、脚本调试、语法高亮这些功能，所以才会需要有这些功能的IDE存在，vscode不是编译器，它只是一个代码编辑器，仅就前端来说，如果不用vscode，也可以用象hbuilderX这类软件。

‘陆’ 什么是编译程序的前端

应该是指程序的预处理，比如C语言子中的#include。

‘柒’ 如何用c/c++实现一个简单的编译器

c++和c语言编译器显然是gcc和g++最好。这个是毫无争议的。他最大的特点是完全符合ANSI标准，语法比较灵活，代码短小可靠，在全球应用太广了，没太多bug对应的ide有:MINGW,DEVC++