编译原理知识点总结

　　编译原理是大学计算机专业的必修科目，也是计算机的基础知识，学好编译原理，有助于更好的进行编程的操作，下面是编译原理知识点总结，一起来看看吧！

　　编译原理知识点总结

　　一 编译器

　　简单讲，编译器就是将“高级语言”翻译为“机器语言(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) → 汇编程序 (assembler) → 目标代码 (object code) → 链接器(Linker) → 可执行程序 (executables)

二 工作原理

　　编译是从源代码(通常为高阶语言)到能直接被计算机或虚拟机执行的目标代码(通常为低阶语言或机器语言)的翻译过程。然而，也存在从低阶语言到高阶语言的编译器，这类编译器中用来从由高阶语言生成的低阶语言代码重新生成高阶语言代码的又被叫做反编译器。

　　也有从一种高阶语言生成另一种高阶语言的编译器，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

三 编译器的发展史

(1) 20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。这些程序中最著名的是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。