杂谈-为什么要学编译技术

一·编译做了什么

相信很多理论的解释各位都看腻了比如以下百度百科的

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简单讲，编译器就是将“一种语言（通常为高级语言）”翻译为“另一种语言（通常为低级语言）”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) → 目标代码 (object code) → 链接器 (Linker) → 可执行程序 (executables)

高级计算机语言便于人编写，阅读交流，维护。机器语言是计算机能直接解读、运行的。编译器将汇编或高级计算机语言源程序（Source program）作为输入，翻译成目标语言（Target language）机器代码的等价程序。源代码一般为高级语言 (High-level language)， 如Pascal、C、C++、Java、汉语编程等或汇编语言，而目标则是机器语言的目标代码（Object code），有时也称作机器代码（Machine code）。

对于C#、VB等高级语言而言，此时编译器完成的功能是把源码（SourceCode）编译成通用中间语言（MSIL/CIL）的字节码（ByteCode）。最后运行的时候通过通用语言运行库的转换，编程最终可以被CPU直接计算的机器码（NativeCode）。

以及各大书本上写的“将计算机语言翻译成计算机能识别的语言”，栏主这几个星期消失的时间段里，从编译原理基础开始，到理解正则，文法，优化，错误处理等各个方面为各位理清，编译究竟做了什么，我们的终极目标是成功编译方舟编译器，从零开始。

由于栏主也是新学，所以这个栏目会持续更新，周期长达6个月，在这不到1000字的内容里，把编译世界之美给各位呈现出来。

例子：

c：

int main(){

printf("hello world");

}

从上面的百度百科解释我们知道，从高级语言c/go/c++/java/php 等翻译成计算机可识别的程序那么编译器做了以下几件事情

1.关键字表

关键字 int 0

main 1

printf 2

2.终结符

空格 3

( 4

) 5

{ 6

} 7

; 8

3.正则文法

计算机会一个一个字符从左到右识别单词和符号intmain(){}printf("hello world");}

首先经过编译器的前端第一个步骤：词法分析

词法分析得出的结果int main printf 等都是关键字

第二个步骤：语法分析

这里需要引用一个例子：I`m a teacher 主语：I 谓语be 宾语：teacher 才构成一个合法的句子那么语法分析做的事就是这个

int main printf hello world

传入参数 int 主函数入口 main 函数printf 打印hello world

然后生成抽象语法树：

AST1-1

第三个步骤：语义分析

分析上诉AST是否通达情理

比如

int main(){

printf("hello world");

print(a);

}

变量a并未声明，所以还需要判断错误。

以上这几个步骤在编译器设计当中被称为前端：词法分析->语法分析->语义分析

前端得到的AST语法树需要经过优化层也被称作中间层，转换为介于人可读 与 计算机可读之间的状态

例如上图AST 利用之前的表库 把关键字替换成数字0~N。N取决于高级语言有多少种关键字比如

c语言：

void printf int float

go语言：

go for :=

那么上述AST树就会变成数字+字符+字母的中间状态组合

二·为什么你需要学习编译技术

这里引用金庸的一句话：张三丰教张无忌练习「太极剑」时，要他「忘掉剑招，只记剑意」。

无招：

我了解你的关键词实现原理，go java c c++ php等等这么多高级语言，无非就是在正则，文法之间的不同

有招：

学习关键字 for do while if else switch case

说了这么这么多，无非学习一门语言看“自顶向下”or“自底向上” 各有各的的好处。

注释：以上全是个人主观观点，劣文拙文，全当看个笑话就好。顺便一提栏主编译+逆向同步进行。年后更新