编译原理与实现机制
重要通知
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解释与编译基本概况
解释型编程语言
- 实现语言：Python、JavaScript、PHP。
编译型编程语言
- 实现语言：C、C++、Java。
源代码
计算机程序
编译型语言：程序执行前编译，相对而言，执行效率高，例如C、C++、Java
解释性语言：程序执行前由中间代码进行解释，Python、JavaScript、Shell
解析器 解释器 编译器(compiler) 语法分析器（parser） 文字分析器（lexical analyzer） 抽象语法树（abstract syntax tree） 转译 直译
编译器的基本结构 编译器的工作流程：源代码 -> 扫描程序 -> 语法分析程序 -> (语法树) -> 语义分析程序 -> (注释树) -> 源代码优化程序 -> (中间代码) -> 代码生成器 -> (目标代码) -> 目标代码优化程序 -> 目标代码
编译器的工作过程：https://www.runoob.com/w3cnote/working-process-of-the-compiler.html
编译器
步骤： 语法分析、词法分析、语法制导分析、类型检查、运行环境、中间代码生成、代码生成、代码优化
实现原理
词法分析 - 生成语法树 - 编译 - 执行
机器语言
是机器能直接识别的程序语言或指令代码，勿需经过翻译，每一操作码在计算机内部都有相应的电路来完成它，或指不经翻译即可为机器直接理解和接受的程序语言或指令代码。机器语言使用绝对地址和绝对操作码。 指令系统、电路、信号强弱、电压高低、电流强弱
编译器
前端：构造源程序的中间表示 后端：从中间表示生成目标代码 〔编译器〕词法分析 • 线性分析 • 扫描 在编译器中，线性分析被称为词法分析或者扫描。例如，在词法分析中，赋值语句position := initial + rate * 60中的字符串分组为以下记号组：1、标识符position。2、赋值符号:=。3、标识符initial。4、加号+。5、标识符rate。6、乘号*。7、数字60。在词法分析过程中，分隔这些记号的字符的空格将被删除。
程序设计语言
程序模式：即语言的语法； 程序含义：即语言的语义。 语言语法的表示法：上下文无关文法，BNF(Backus-Naur范式)：定义语言的语法，制导源程序的翻译。 语法的编译技术：语法制导翻译技术 编译器前端结构：字符流-词法分析器-记号流-语法制导翻译器-中间表示 语法定义、语法制导翻译、符号表、抽象堆栈机、、、
本章将围绕机器指令探讨指令的格式和长度、操作码编码技术、地址码寻 址技术，结合指令的分类和功能，剖析复杂指令系统和精简指令系统。
词法分析器
使用正则表达式对模板代码进行词法分析，将代码分割成一个个的词法单元（token），例如元素、属性、文本、表达式等。
语法分析器
根据词法单元构建语法树，语法树是一种表示代码结构和语法的树状数据结构，其中每个节点表示一个语法单元，如元素、属性、文本、表达式等。节点之间通过边连接，边表示节点之间的关系，如父子关系、兄弟关系等。
字节码 (Bytecode)
机器码
JIT编译器
AST(abstract syntax tree)
AST(abstract syntax tree)，即抽象语法树。
AST Explorer：http://astexplorer.net
CST(concrete syntax tree)
CST(concrete syntax tree)，即具体语法树。
解析编译工具库
Esprima
Esprima是一个高性能、符合标准的 ECMAScript解析器，用 ECMAScript（也通常称为 JavaScript）编写，Esprima 可用于对 JavaScript 程序执行词法分析（标记化）或句法分析（解析）。
- 官网：https://esprima.org/
- GitHub：https://github.com/jquery/esprima
- 代码示例
var esprima = require('esprima');
var program = 'const answer = 42';
esprima.tokenize(program);
esprima.parse(program);
Escodegen
Escodegen ( escodegen ) 是 来自Mozilla 的 Parser API AST的ECMAScript （也通常称为JavaScript）代码生成器。
- GitHub：https://github.com/estools/escodegen
- 代码示例
escodegen.generate({
type: 'BinaryExpression',
operator: '+',
left: { type: 'Literal', value: 40 },
right: { type: 'Literal', value: 2 }
});