1.编译器的历史
2.编译器的发展史
3.开源编译器有哪些
4.编译器工作原理
5.PL/0编译器为什么要使用代码反填技术？
6.Golang源码分析Golang如何实现自举（一）

编译器的历史

       ä¸–纪年代，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）的研究是在年代和年代，它相当完善的解决了这个问题。它已是编译原理中的一个标准部分。

       æœ‰é™çŠ¶æ€è‡ªåŠ¨æœºï¼ˆFinite Automation）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。

       äººä»¬æŽ¥ç€åˆæ·±åŒ–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）。

       å½“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。

       åœ¨ä¸–纪年代后期和年代早期，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。

       ç¼–译器设计最近的发展包括：首先，编译器包括了更加复杂算法的应用程序它用于推断或简化程序中的信息；这又与更为复杂的程序设计语言的发展结合在一起。其中典型的有用于函数语言编译的Hindley-Milner类型检查的统一算法。其次，编译器已越来越成为基于窗口的交互开发环境（Interactive Development Environment，IDE）的一部分，它包括了编辑器、连接程序、调试程序以及项目管理程序。这样的IDE标准并没有多少，但是对标准的窗口环境进行开发已成为方向。另一方面，尽管在编译原理领域进行了大量的研究，但是基本的编译器设计原理在近年中都没有多大的改变，它正迅速地成为计算机科学课程中的中心环节。

       åœ¨ä¸–纪年代，作为GNU项目或其它开放源代码项目标一部分，许多免费编译器和编译器开发工具被开发出来。这些工具可用来编译所有的计算机程序语言。它们中的一些项目被认为是高质量的，而且对现代编译理论感兴趣的人可以很容易的得到它们的免费源代码。

       å¤§çº¦åœ¨å¹´ï¼ŒSGI公布了他们的一个工业化的并行化优化编译器Pro的源代码，后被全世界多个编译器研究小组用来做研究平台，并命名为Open。Open的设计结构好，分析优化全面，是编译器高级研究的理想平台。

       ç¼–译器相关专业术语: 　 1. compiler编译器；编译程序 2. on-line compiler 连线编译器 3. precompiler 预编译器 4. serial compiler 串行编译器 5. system-specific compiler 特殊系统编译器 6. Information Presentation Facility Compiler 信息展示设施编译器 7. Compiler Monitor System 编译器监视系统

编译器的发展史

       ç¼–译器编译器，是将便于人编写，阅读，维护的高级计算机语言翻译为计算机能识别，运行的低级机器语言的程序。编译器将源程序（Sourcenbsp;program）作为输入，翻译产生使用目标语言（Targetnbsp;language）的等价程序。源程序一般为高级语言（High-levelnbsp;language），如Pascal，C++等，而目标语言则是汇编语言或目标机器的目标代码（Objectnbsp;code），有时也称作机器代码（Machinenbsp;code）。一个现代编译器的主要工作流程如下：源程序（sourcenbsp;code）→预处理器（preprocessor）→编译器（compiler）→汇编程序（assembler）→目标程序（objectnbsp;code）→连接器（链接器，Linker）→可执行程序（executables）nbsp;目录nbsp;[隐藏]1nbsp;工作原理nbsp;2nbsp;编译器种类nbsp;3nbsp;预处理器（preprocessor）nbsp;4nbsp;编译器前端（frontend）nbsp;5nbsp;编译器后端（backend）nbsp;6nbsp;编译语言与解释语言对比nbsp;7nbsp;历史nbsp;8nbsp;参见nbsp;工作原理翻译是从源代码（通常为高级语言）到能直接被计算机或虚拟机执行的目标代码（通常为低级语言或机器言）。然而，也存在从低级语言到高级语言的编译器，这类编译器中用来从由高级语言生成的低级语言代码重新生成高级语言代码的又被叫做反编译器。也有从一种高级语言生成另一种高级语言的编译器，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。编译器种类编译器可以生成用来在与编译器本身所在的计算机和操作系统（平台）相同的环境下运行的目标代码，这种编译器又叫做“本地”编译器。另外，编译器也可以生成用来在其它平台上运行的目标代码，这种编译器又叫做交叉编译器。交叉编译器在生成新的硬件平台时非常有用。“源码到源码编译器”是指用一种高级语言作为输入，输出也是高级语言的编译器。例如:nbsp;自动并行化编译器经常采用一种高级语言作为输入，转换其中的代码，并用并行代码注释对它进行注释（如OpenMP）或者用语言构造进行注释（如FORTRAN的DOALL指令）。预处理器（preprocessor）作用是通过代入预定义等程序段将源程序补充完整。编译器前端（frontend）前端主要负责解析（parse）输入的源程序，由词法分析器和语法分析器协同工作。词法分析器负责把源程序中的‘单词’（Token）找出来,语法分析器把这些分散的单词按预先定义好的语法组装成有意义的表达式，语句nbsp;，函数等等。nbsp;例如“anbsp;=nbsp;bnbsp;+nbsp;c;”前端词法分析器看到的是“a,nbsp;=,nbsp;bnbsp;,nbsp;+,nbsp;c;”，语法分析器按定义的语法，先把他们组装成表达式“bnbsp;+nbsp;c”，再组装成“anbsp;=nbsp;bnbsp;+nbsp;c”的语句。nbsp;前端还负责语义（semanticnbsp;checking）的检查，例如检测参与运算的变量是否是同一类型的，简单的错误处理。最终的结果常常是一个抽象的语法树（abstractnbsp;syntaxnbsp;tree，或nbsp;AST），这样后端可以在此基础上进一步优化，处理。编译器后端（backend）编译器后端主要负责分析，优化中间代码（Intermediatenbsp;representation）以及生成机器代码（Codenbsp;Generation）。一般说来所有的编译器分析，优化，变型都可以分成两大类：nbsp;函数内（intraprocedural）还是函数之间（interprocedural）进行。很明显，函数间的分析，优化更准确，但需要更长的时间来完成。编译器分析（compilernbsp;analysis）的对象是前端生成并传递过来的中间代码，现代的优化型编译器（optimizingnbsp;compiler）常常用好几种层次的中间代码来表示程序，高层的中间代码（highnbsp;levelnbsp;IR）接近输入的源程序的格式，与输入语言相关（languagenbsp;dependent），包含更多的全局性的信息，和源程序的结构；中层的中间代码（middle

开源编译器有哪些

       开源编译器有很多，以下是编译其中一些常见的开源编译器：

       1. GCC（GNU编译器集合）

       GCC是一款非常流行的开源编译器，支持多种编程语言，器源期编如C、码早C++、译器源码Fortran等。早期RxJava源码 map它提供了多种平台上的编译编译工具，可在多种操作系统上运行，器源期编包括Linux、码早Windows和macOS等。译器源码GCC具有高度的早期可配置性和灵活性，可以优化代码的编译性能和可移植性。

       2. Clang（LLVM编译器）

       Clang是器源期编一种基于LLVM（Low Level Virtual Machine）的开源编译器，支持多种编程语言，码早包括C、译器源码C++和Objective-C等。Clang以其高效的编译速度和良好的代码生成质量而闻名。它还提供了丰富的工具链，包括静态分析器和优化器等，可以帮助开发人员发现和修复代码中的错误。

       3. MSVC（Microsoft Visual C++）

       虽然MSVC主要不是作为开源编译器出现的，但它的某些版本提供了一些开源的特性。MSVC是一个为Windows操作系统设计的C++编译器，它的开发环境提供了丰富的集成开发功能，包括调试、图形用户界面设计等。spring源码启动教程近年来，随着开源软件的普及，Microsoft也逐渐开始向开源社区开放了一些MSVC的功能和资源。

       4. ICC（Intel C++ Compiler）

       虽然ICC是Intel公司推出的商业编译器产品，但其部分功能和部分源代码的开源也为开发者带来了极大的便利。它可以优化基于Intel硬件的程序性能。在特定的操作系统平台上使用Intel的优化技术，可以让代码的性能达到最优状态。在一些项目中也可以选择开源的版本来使用。此外还有一些专项语言或平台的开源编译器，例如针对Java的OpenJDK编译器等。开发者可以根据实际需求选择合适的开源编译器进行开发。

编译器工作原理

       编译器的作用是将源代码，通常使用高级编程语言编写，转换成计算机或虚拟机可以直接理解并执行的目标代码。这个过程可以双向进行，即从高级语言到低级语言（称为编译），反之亦然（称为反编译）。有些编译器则能够将一种高级语言的代码转换成另一种高级语言，或者生成需要进一步处理的中间代码，这种被称为级联编译。

       标准的编译器输出包括一个或多个目标文件，它们包含了程序的入口点地址以及对外部函数的调用信息，这些信息被编码为机器代码。这些目标文件，提醒小助手源码即使来自不同的编译器，只要它们遵循相同的输出格式，就可以进行链接，最终生成一个可以直接由用户运行的可执行程序。这种链接过程允许不同部分的代码协同工作，形成完整的软件应用。

扩展资料

       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)

PL/0编译器为什么要使用代码反填技术？

       PL/0是一种简单的编程语言，用于教学和学习编译原理。在PL/0编译器中，代码反填（Backpatching）技术被用来处理跳转语句（如条件语句和循环语句）的目标地址。

       代码反填技术的目的是在编译器生成代码的过程中，暂时不确定某些跳转语句的目标地址，而在后续的编译过程中，再将这些目标地址填入相应的跳转指令中。这是为了应对以下情况：

       1. 条件语句和循环语句的目标未知：在编译程序的早期阶段，编译器可能会遇到条件语句（如if语句）或循环语句（如while语句），这些语句中的跳转目标地址在编译时可能还无法确定，因为它们可能依赖于后续代码的生成结果。

       2. 代码生成的顺序： 编译器在生成目标代码时，通常是按照源代码的顺序逐行生成的。这意味着在遇到跳转语句之前，可能还没有生成完整的目标代码段，因此无法确定准确的典型的指标源码目标地址。

       因此，代码反填技术允许编译器在遇到跳转语句时，先在代码中留下一个占位符，稍后在生成代码的后续阶段，再填入实际的目标地址。这样可以确保在编译的不同阶段都能处理跳转目标的确定，同时避免了过早地做出决定。

       总的来说，PL/0编译器使用代码反填技术是为了处理在编译过程中涉及到的跳转语句，以确保生成的目标代码能够正确地跳转到期望的位置，而不受代码生成的顺序和信息不完整性的影响。

Golang源码分析Golang如何实现自举（一）

       本文旨在探索Golang如何实现自举这一复杂且关键的技术。在深入研究之前，让我们先回顾Golang的历史。Golang的开发始于年，其编译器在早期阶段是由C语言编写。直到Go 1.5版本，Golang才实现了自己的编译器。研究自举的最佳起点是理解从Go 1.2到Go 1.3的版本，这些版本对自举有重要影响，后续还将探讨Go 1.4。

       接下来，我们来了解一下Golang的编译过程。Golang的编译主要涉及几个阶段：词法解析、语法解析、cmake设置源码路径优化器和生成机器码。这一过程始于用户输入的“go build”等命令，这些命令实际上触发了其他内部命令的执行。这些命令被封装在环境变量GOTOOLDIR中，具体位置因系统而异。尽管编译过程看似简单，但实际上包含了多个复杂步骤，包括词法解析、语法解析、优化器、生成机器码以及连接器和buildid过程。

       此外，本文还将介绍Golang的目录结构及其功能，包括API、文档、C头文件、依赖库、源代码、杂项脚本和测试目录。编译后生成的文件将被放置在bin和pkg目录中，其中bin目录包含go、godoc和gofmt等文件，pkg目录则包含动态链接库和工具命令。

       在编译Golang时，首先需要了解如何安装GCC环境。为了确保兼容性，推荐使用GCC 4.7.0或4.7.1版本。通过使用Docker镜像简化了GCC的安装过程，使得编译变得更为便捷。编译Golang的命令相对简单，通过执行./all即可完成编译过程。

       最后，本文对编译文件all.bash和make.bash进行了深入解析。all.bash脚本主要针对nix系统执行，而make.bash脚本则包含了编译过程的关键步骤，包括设置SELinux、编译dist文件、编译go_bootstrap文件，直至最终生成Golang可执行文件。通过分析这些脚本，我们可以深入了解Golang的自举过程，即如何通过go_bootstrap文件来编译生成最终的Golang。

       总结而言，Golang的自举过程是一个复杂且多步骤的技术，包含了从早期C语言编译器到自动生成编译器的转变。通过系列文章的深入探讨，我们可以更全面地理解Golang自举的实现细节及其背后的逻辑。本文仅是这一过程的起点，后续将详细解析自举的关键组件和流程。

什么是源代码?

       源代码是程序设计的核心，它指的是编写程序时使用的语言，相对于机器可以直接识别和执行的二进制代码而言。代码是一种人工设计的符号系统，用以指示计算机执行特定任务。

       编程是将想法转化为代码的过程，最终形成可执行的程序。程序是按照一定逻辑执行指令的序列集合，它能完成特定功能。在早期，程序员直接编写二进制代码，但这种方式效率低下且容易出错。为了提高效率，出现了编译器，它能够将人类可读的源代码转换为机器可执行的目标代码。

       源代码的形式多样，常见的如汇编语言、C、Java、Python等编程语言。这些语言都是源代码，方便人类阅读和理解。在开发软件时，源代码通常被视为商业机密，用户仅需关注最终生成的程序是否满足其需求。

       开源软件是指其源代码可以公开获取和修改的软件。这种模式鼓励社区成员共同参与软件开发，促进创新和改进。开源软件和商业软件在功能上并无本质区别，两者地位平等。

       开源的意义在于促进软件创新、提高代码质量和促进知识共享。它为开发者提供了丰富的资源和支持，使软件开发更加高效和灵活。对于用户而言，开源软件通常具有更高的透明度和可控性，有助于提升软件的可靠性和安全性。

       总之，源代码是编程的基础，通过编译器转换为机器可执行的目标代码，实现了人与机器之间的沟通。开源软件的开放性和协作性为软件行业带来了前所未有的活力和创新。

编译器历史

       在世纪年代，IBM的研究团队在John Backus的领导下，着手开发FORTRAN语言及其编译器。然而，由于编译理论的起步阶段，这个过程充满了挑战。与此同时，Noam Chomsky的研究重心转向了自然语言结构，他的发现极大地简化了编译器的设计，并引入了自动化元素。Chomsky的理论成果导致了语言分类的新标准——Chomsky架构，它将文法分为0型、1型、2型和3型，其中2型文法（上下文无关文法）因其在程序设计语言中的实用性而被广泛采纳，成为现代编程语言结构的基石。年代和年代的研究主要集中在解析问题上，如今这已成为编译原理不可或缺的一部分。

       与上下文无关文法紧密相关的有限状态自动机和正则表达式，与Chomsky的3型文法相对应。在同时期，人们开始探索编程语言符号表示的方法。随着编译技术的进步，最初的编译器开始聚焦于生成有效目标代码，尽管被称为优化技术，但实际上是代码改进技术，因为它们提升了代码的效率，而非生成优化结果。

       解析问题变得易于理解后，编译器的自动构造研究成为主流，如编译器的编译器（如Yacc）和扫描程序生成器（如Lex）的出现，这些工具简化了编译过程的一部分。世纪年代末和年代初，大量项目致力于编译器其他部分的自动化，如代码生成，但成果有限。近年来，编译器设计的发展体现在更复杂的算法应用和与IDE集成上，尽管基本原理未有太大改变，但编译器已成为计算机科学课程的核心内容。

       进入年代，免费编译器和工具的开源项目如GNU项目涌现，许多高质量的工具可供研究人员获取。年，SGI的Pro编译器源代码的公开，为编译器研究提供了强大的平台，如Open，它的设计和优化特性使其成为高级研究的理想选择。

扩展资料

       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)