编译技术都是什么
① c 如何编译
编译,编译程序读取源程序(字符流),对之进行词法和语法的分析,将高级语言指令转换为功能等效的汇编代码,再由汇编程序转换为机器语言,并且按照操作系统对可执行文件格式的要求链接生成可执行程序。
C源程序头文件-->预编译处理(cpp)-->编译程序本身-->优化程序-->汇编程序-->链接程序-->可执行文件
1.编译预处理
读取c源程序,对其中的伪指令(以#开头的指令)和特殊符号进行处理
[析] 伪指令主要包括以下四个方面
(1)宏定义指令,如#define Name TokenString,#undef等。对于前一个伪指令,预编译所要做的是将程序中的所有Name用TokenString替换,但作为字符串常量的Name则不被替换。对于后者,则将取消对某个宏的定义,使以后该串的出现不再被替换。
(2)条件编译指令,如#ifdef,#ifndef,#else,#elif,#endif,等等。这些伪指令的引入使得程序员可以通过定义不同的宏来决定编译程序对哪些代码进行处理。预编译程序将根据有关的文件,将那些不必要的代码过滤掉
(3)头文件包含指令,如#include "FileName"或者#include <FileName>等。在头文件中一般用伪指令#define定义了大量的宏(最常见的是字符常量),同时包含有各种外部符号的声明。采用头文件的目的主要是为了使某些定义可以供多个不同的C源程序使用。因为在需要用到这些定义的C源程序中,只需加上一条#include语句即可,而不必再在此文件中将这些定义重复一遍。预编译程序将把头文件中的定义统统都加入到它所产生的输出文件中,以供编译程序对之进行处理。
包含到c源程序中的头文件可以是系统提供的,这些头文件一般被放在/usr/include目录下。在程序中#include它们要使用尖括号(<>)。另外开发人员也可以定义自己的头文件,这些文件一般与c源程序放在同一目录下,此时在#include中要用双引号("")。
(4)特殊符号,预编译程序可以识别一些特殊的符号。例如在源程序中出现的LINE标识将被解释为当前行号(十进制数),FILE则被解释为当前被编译的C源程序的名称。预编译程序对于在源程序中出现的这些串将用合适的值进行替换。
预编译程序所完成的基本上是对源程序的“替代”工作。经过此种替代,生成一个没有宏定义、没有条件编译指令、没有特殊符号的输出文件。这个文件的含义同没有经过预处理的源文件是相同的,但内容有所不同。下一步,此输出文件将作为编译程序的输出而被翻译成为机器指令。
2.编译阶段
经过预编译得到的输出文件中,将只有常量。如数字、字符串、变量的定义,以及C语言的关键字,如main,if,else,for,while,{,},+,-,*,\,等等。预编译程序所要作得工作就是通过词法分析和语法分析,在确认所有的指令都符合语法规则之后,将其翻译成等价的中间代码表示或汇编代码。
3.优化阶段
优化处理是编译系统中一项比较艰深的技术。它涉及到的问题不仅同编译技术本身有关,而且同机器的硬件环境也有很大的关系。优化一部分是对中间代码的优化。这种优化不依赖于具体的计算机。另一种优化则主要针对目标代码的生成而进行的。上图中,我们将优化阶段放在编译程序的后面,这是一种比较笼统的表示。
对于前一种优化,主要的工作是删除公共表达式、循环优化(代码外提、强度削弱、变换循环控制条件、已知量的合并等)、复写传播,以及无用赋值的删除,等等。
后一种类型的优化同机器的硬件结构密切相关,最主要的是考虑是如何充分利用机器的各个硬件寄存器存放的有关变量的值,以减少对于内存的访问次数。另外,如何根据机器硬件执行指令的特点(如流水线、RISC、CISC、VLIW等)而对指令进行一些调整使目标代码比较短,执行的效率比较高,也是一个重要的研究课题。
经过优化得到的汇编代码必须经过汇编程序的汇编转换成相应的机器指令,方可能被机器执行。
4.汇编过程
汇编过程实际上指把汇编语言代码翻译成目标机器指令的过程。对于被翻译系统处理的每一个C语言源程序,都将最终经过这一处理而得到相应的目标文件。目标文件中所存放的也就是与源程序等效的目标的机器语言代码。
目标文件由段组成。通常一个目标文件中至少有两个段:
代码段 该段中所包含的主要是程序的指令。该段一般是可读和可执行的,但一般却不可写。
数据段 主要存放程序中要用到的各种全局变量或静态的数据。一般数据段都是可读,可写,可执行的。
汇编程序生成的实际上是第一种类型的目标文件。对于后两种还需要其他的一些处理方能得到,这个就是链接程序的工作了。
5.链接程序
由汇编程序生成的目标文件并不能立即就被执行,其中可能还有许多没有解决的问题。例如,某个源文件中的函数可能引用了另一个源文件中定义的某个符号(如变量或者函数调用等);在程序中可能调用了某个库文件中的函数,等等。所有的这些问题,都需要经链接程序的处理方能得以解决。
链接程序的主要工作就是将有关的目标文件彼此相连接,也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,使得所有的这些目标文件成为一个能够诶操作系统装入执行的统一整体。
根据开发人员指定的同库函数的链接方式的不同,链接处理可分为两种:
(1)静态链接在这种链接方式下,函数的代码将从其所在地静态链接库中被拷贝到最终的可执行程序中。这样该程序在被执行时这些代码将被装入到该进程的虚拟地址空间中。静态链接库实际上是一个目标文件的集合,其中的每个文件含有库中的一个或者一组相关函数的代码。
(2)动态链接在此种方式下,函数的代码被放到称作是动态链接库或共享对象的某个目标文件中。链接程序此时所作的只是在最终的可执行程序中记录下共享对象的名字以及其它少量的登记信息。在此可执行文件被执行时,动态链接库的全部内容将被映射到运行时相应进程的虚地址空间。动态链接程序将根据可执行程序中记录的信息找到相应的函数代码。
对于可执行文件中的函数调用,可分别采用动态链接或静态链接的方法。使用动态链接能够使最终的可执行文件比较短小,并且当共享对象被多个进程使用时能节约一些内存,因为在内存中只需要保存一份此共享对象的代码。但并不是使用动态链接就一定比使用静态链接要优越。在某些情况下动态链接可能带来一些性能上损害。
经过上述五个过程,C源程序就最终被转换成可执行文件了。缺省情况下这个可执行文件的名字被命名为a.out
② 编译器内部使用了哪些技术
编译器是一种将高级语言代码转换为机器语言代码的工具。在编译器内部,使用了许多技术来实现代码的转换和优化。
其中一些常见的技术包括:
词法分析器(Lexer):将源代码转换为一个个标记(Token),并去除无用的空格和注释。
语法分析器(Parser):将标记转换为抽象语法树(AST),并举隐检查语正虚厅法是否正确。
语义分析器(Semantic Analyzer):对AST进行分析,检查变量、函数、类型等是否符合规范,并进行类型检查等操作。
优誉早化器(Optimizer):对生成的机器语言代码进行优化,以提高代码的执行效率和空间利用率。
代码生成器(Code Generator):将优化后的代码生成可执行的机器语言代码。
调试器(Debugger):用于调试生成的代码,可以在代码执行过程中进行断点调试、变量监视等操作。
编译器内部使用这些技术,可以提高代码的执行效率、减少代码出错的概率,并方便程序员进行调试和维护。
码字不易,希望能帮到您! 求采纳...
③ 华为的方舟编译器到底是什么,很牛逼吗
华为的方舟编译器是一种高效的编译技术,确实非常厉害。
方舟编译器简单来说,就是可以将高级语言(如Java)直接编译成机器码的技术。它最大的优势在于绕过了安卓系统的虚拟机(VM),使得应用可以像苹果iOS系统一样,转化出的机器码可以直接由CPU运算,从而大大提升运行效率。
为了更深入地理解方舟编译器的技术含量,我们可以详细介绍一下它的运行原理:
计算机语言层次:计算机只认识二进制代码,而直接用二进制代码编程显然不现实。因此,汇编语言作为低级语言出现,它是一系列的字母指令集。为了实现更复杂的功能,高级语言(如C语言、Java、Python等)诞生,它们能用更短的代码实现更复杂的功能。
编译器的作用:高级语言计算机无法直接读取,需要用到编译器。编译器是将一种高级语言转译成一种低级语言的程序,起到关键的“承上启下”作用。编译的复杂程度直接影响程序的执行效率。例如,C语言编译出来的是CPU可以直接执行的机器码,而Java语言则先是通过Java虚拟机(JVM)编译,再由JVM编译成机器码,多出来的这一步会影响应用的运行效率,这也是安卓系统应用前期卡顿的主要原因之一。
安卓与iOS的对比:苹果的iOS系统直接使用Clang/LLVM来编译出机器码,没有中间层,因此iOS系统非常流畅。而安卓系统的底层是Linux系统搭建的,同时因为安卓系统开源,为了解决应对不同硬件环境的适配问题,谷歌增加了基于JIT(动态编译)的虚拟机Dalvik,并在Dalvik虚拟机上搭建了一个JAVA应用框架,所有的安卓应用都是运行在这个虚拟机上。虽然谷歌在Android 5.0版本中使用了ART模式来替换Dalvik虚拟机,ART是一个AOT(Ahead of Time)编译器,在应用运行前就把字节码静态编译成机器码,但Java本身的动态特性导致静态编译时无法预测会加载哪些动态类,因此仍然需要虚拟机的动态编译能力。
方舟编译器的解决之道:方舟编译器基于AOT编译器,但创造性地静态编译了动态类,把所有的Java代码都编译成机器码,从而完全避开虚拟机,直接编译成机器码在手机CPU上运行,达到与iOS系统一样的高效。此外,方舟编译器还优化了编译算法,并在内存回收方面有一定的改进,不仅提升了应用运行效率,也对系统运行的流畅度有很大提升。
然而,如此重大的提升也面临一些挑战。因为想要使用方舟编译器,需要从应用的打包编译上架重新开始,开发者必须按照方舟编译器的标准重新编译应用安装包。所以,这并不只是安卓系统的问题,也需要应用的配合才能使用。目前,只有少数应用(如微博极速版)做了适配。但华为已经宣布将方舟编译器全面开源,提供完整的编程框架和应用开发工具,鼓励更多开发者参与到方舟编译器的开发和使用中,共同提升整个安卓生态的体验。
方舟编译器编译是基于ARM指令集开发的,所以全面开源意味着其他厂商的安卓系统也可以使用。这体现了华为对研发的投入以及对生态的规划。华为的目标是全方位的生态建立,而方舟编译器就是这个过程中的催化剂。
综上所述,华为的方舟编译器确实是一项非常厉害的技术,它有望为安卓系统带来革命性的提升。
④ 编译原理常用的查填表技术有哪些它们各自的特点是什么
解答如下:
技术: 删除公共子表示式;复写传播;删除无用代码;代码外提;强度削弱;删除归纳变量;合并常量。
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。