编译器设计 - 编译器的阶段

编译过程是一系列不同的阶段。每个阶段都从其前一阶段获取输入，具有自己的源程序表示，并将其输出提供给编译器的下一阶段。让我们了解编译器的各个阶段。

词法分析

扫描器的第一阶段用作文本扫描器。此阶段将源代码扫描为字符流并将其转换为有意义的词素。词法分析器以标记的形式表示这些词素：

<token-name, attribute-value>

语法分析

下一个阶段称为语法分析或解析。它将词法分析产生的标记作为输入并生成解析树（或语法树）。在此阶段，将根据源代码语法检查标记排列，即解析器检查标记所作的表达式在语法上是否正确。

语义分析

语义分析检查构建的解析树是否遵循语言规则。例如，值分配是在兼容数据类型之间进行的，并将字符串添加到整数。此外，语义分析器会跟踪标识符、它们的类型和表达式；标识符是否在使用前声明等。语义分析器生成带注释的语法树作为输出。

中间代码生成

经过语义分析后，编译器会为目标机器生成源代码的中间代码。它代表某个抽象机器的程序。它介于高级语言和机器语言之间。应以某种方式生成中间代码，使其更容易被翻译成目标机器代码。

代码优化

下一阶段对中间代码进行代码优化。优化可以被认为是删除不必要的代码行，并安排语句序列以加快程序执行速度而不浪费资源（CPU，内存）。

代码生成

在此阶段，代码生成器采用中间代码的优化表示并将其映射到目标机器语言。代码生成器将中间代码转换为（通常）可重新定位的机器代码序列。机器代码指令序列执行的任务与中间代码相同。

符号表

它是在编译器的所有阶段维护的数据结构。所有标识符的名称及其类型都存储在这里。符号表使编译器能够更轻松地快速搜索标识符记录并检索它。符号表还用于范围管理。