第一章 引论
什么是编译器？
：一个程序，读入以某一种语言（源语言）编写的程序，翻译为等价的，用另一种语言（目标语言）编写的程序
编译器：源程序-编译器-目标程序
编译器vs解释器：是否需要在某种虚拟机中运行，是否一行一行处理
编译器优点：
- 效率高，一次编译多次运行
- 通常目标程序是可执行的
Java：结合了编译器和解释器，使用Java虚拟机，而不是生成可执行文件，只要安装了JRE（Java运行时环境）就可以在不同平台上运行
C语言的编译：
预处理器（加了井号的东西，如#define）-编译器-汇编器-链接器-加载器
编译器的结构
- 分析部分（Analysis）：编译器前端，搜集源程序相关信息，放入符号表，定位错误信息（语法语义等），是与机器无关的部分
- 综合部分（Synthesis）：编译器后端，根据符号表和中间表示构造目标程序，与机器相关的部分
每个步骤把源程序的一种表述方式转换成另一种表示方式
符号表：
记录源程序中使用的变量的名字，收集各种属性，包括：
- 名字的存储分配
- 类型
- 作用域
- 过程名字的参数数量、参数类型等
可由编译器的各个步骤使用
词法分析：
读入字符流，输出有意义的词素（lexeme），产生词法单元
词法单元：<token-name,attribute-value>
- token-name由语法分析步骤使用
- attribute-value指向相应的符号表条目
例如：position=initial+rate*60
1 | <id,1><=,><id,2><+,><id,3><*,><number,4> |
语法分析
需要得到词素序列的语法结构
语法分析/解析：根据词法单元的第一个分量来创建树形中间表示形式，通常是语法树
指出词法单元流的语法结构
语义分析
得到语义，对于编译器来说比较难
使用语法树和符号表中的信息，检查源程序是否满足语言定义的语义约束
中间代码生成
根据语义分析的输出，生成类机器语言的中间表示（可以进行中间代码优化）
代码优化
通过对中间代码的分析，改进中间代码，得到更好的目标代码
代码生成
把中间表示形式映射到目标语言
编译器的趟（Pass）
以文件为输入输出单位的编译过程的个数，每趟可由一个或若干个步骤构成（要将源程序文件读入多少次）
程序设计语言
第一代：机器语言；第二代：汇编语言；第三代：高级语言；第四代：特定应用语言；第五代：基于逻辑和约束的语言
命令式语言：指明如何完成；声明式语言：指明要完成哪些计算
基础概念
1、静态/动态
- 静态：不需要运行程序，只需要在编译时就可以获得状态（编译时就可以确定变量的数据类型，例如Java，C++）
- 动态：需要运行这个程序才可以获得的状态（变量的类型在运行时确定，例如Python，JavaScript）
例如：Java类声明中的static指明了变量的位置可静态确定
2、作用域
变量有效的范围
- 静态作用域：大部分都是静态作用域，通常可以根据源代码直接看出来它的作用域（块作用域）
- 动态作用域：需要运行时才可以确定，取决于调用的函数或过程，已经被淘汰
3、参数传递机制
值传递：对实在参数求值/拷贝，再存放到被调用过程的形参的内存位置上
引用调用：实际传递的是实在参数的地址
名调用：基本废弃
4、别名
两个指针指向同一个位置的情况