Kompilator

En kompilator er et dataprogram som oversetter en serie instruksjoner skrevet på et bestemt programmeringsspråk ( kildekode ) til instruksjoner på et annet språk ( objektkode ) : oversettelsesprosessen kalles kompilering mens den omvendte aktiviteten - det vil si går fra objektkode til kildekode - kalles dekompilering og gjøres ved hjelp av en dekompilator .

Hvis alle kompilatorer holdt seg nøyaktig til språkspesifikasjonen , kunne det samme programmet kompileres uendret av hver kompilator, og produsere semantisk de samme resultatene, dvs. programmer som produserer det samme resultatet når de blir utsatt for de samme inngangsdataene . I virkeligheten implementerer mange kompilatorer språket ufullstendig eller legger til proprietære utvidelser, og skaper dermed dialekter av hovedspråket. For språk som tar i bruk en standard i symboldekorasjon , kan objektkode generert av forskjellige kompilatorer kobles sammen i en enkelt kjørbar fil.

Historie

Fra og med 1950 ble flere eksperimentelle kompilatorer utviklet (inkludert Grace Hoppers A - 0 System ), men i 1957 var Fortran -teamet ved IBM , ledet av John Backus , det første som bygde en komplett kompilator mens COBOL i 1960 var et av de første språkene som ble kompilert på flere arkitekturer . [1]

Ideen om kompilering slo raskt fast og mange av kompilatorens designprinsipper ble utviklet på 1960-tallet. En kompilator er i seg selv et program skrevet på et eller annet språk, og den første av dem ble skrevet i Assembly . Den første selvkompilerte kompilatoren, i stand til å kompilere sin egen kode, ble laget for Lisp -språket av Hart og Levin ved MIT i 1962 . [2] Bruken av høynivåspråk for å skrive kompilatorer akselererte på begynnelsen av 1970-tallet da Pascal- og C -språkene ble brukt til å skrive kompilatorer for seg selv: det vil si for eksempel kompilatorer for C skrevet i sin tur i C.

Beskrivelse

Når et programmeringsspråk defineres for første gang, oppstår problemet med hvordan man lager kompilatoren. I dette tilfellet er det to mulige tilnærminger:

skriv kompilatoren på et annet språk;
eller - hvis en tolk for det nye språket allerede eksisterer - er det mulig å bruke den til å skrive en første versjon av kompilatoren, som vil bli brukt (ved å gi den sin egen kildekode som input) for å få en første kompilator som fungerer i maskinen språk, som da vil gjøre bruken av tolken ubrukelig. Den oppnådde kompilatoren kan brukes til å skrive bedre kompilatorer etter tur, og så videre.

Operasjon

Kompilatoren tar inn et program , kildekoden, som den utfører en rekke operasjoner på for å oppnå, i fravær av feil , objektkoden. Generelt er kompilatorer i stand til å gjenkjenne noen klasser av feil som finnes i programmet, og i noen tilfeller foreslå hvordan de kan rettes opp.

Gjeldende kompilatorer deler kompileringsoperasjonen inn i to hovedtrinn, frontenden og bakenden . I frontend -stadiet oversetter kompilatoren kilden til et mellomspråk (vanligvis internt i kompilatoren); i det bakre sluttstadiet skjer genereringen av objektkoden.

Frontend stage

Dette stadiet er delt inn i flere faser:

Leksikalsk analyse Gjennom en leksikalsk analysator , ofte kalt skanner eller lexer , deler kompilatoren kildekoden i mange deler kalt tokens . Tokens er minimumselementene (ikke videre delbare) i et språk, for eksempel nøkkelord ( for , while ), variabelnavn ( foo ), operatorer ( + , - , « ).
Parsing Parsing tar inn tokensekvensen generert i forrige trinn og utfører syntakskontrollen. Den syntaktiske kontrollen gjøres gjennom en grammatikk . Resultatet av dette trinnet er et syntakstre .
Semantisk analyse Den semantiske analysen er opptatt av å kontrollere betydningen av instruksjonene som finnes i inngangskoden. Typiske kontroller av denne fasen er typekontroll , det vil si å sjekke at identifikatorene er deklarert før de brukes og så videre. For å støtte denne fasen opprettes det en symboltabell som inneholder informasjon om alle de symbolske elementene som oppstår som navn, omfang , type (hvis tilstede) osv. Resultatet av denne fasen er det abstrakte parsetreet (AST).
Generering av mellomkoden: Mellomkoden genereres fra syntakstreet.

Bakre sluttstadium

Baksluttstadiet er også delt inn i flere faser:

Optimalisering av mellomkoden.
Generering av målkoden: i denne fasen genereres koden i form av målspråket. Ofte er målspråket et maskinspråk .

Oppsummeringsskjema

Strømme	Aktiviteter
Kildekode	Redigering
$\ Pil ned$
Leksikalsk analysator	Leksikalsk analyse
$\ Pil ned$
Token
$\ Pil ned$
Parser	Syntaktisk analyse
$\ Pil ned$
Syntakstre
$\ Pil ned$
Semantisk analysator	Semantisk analyse
$\ Pil ned$
Abstrakt syntakstre
$\ Pil ned$
Mellomkodegenerator
$\ Pil ned$
mellomkode
$\ Pil ned$
Intermediate Code Optimizer
$\ Pil ned$
mellomkode
$\ Pil ned$
Målkodegenerator
$\ Pil ned$
målkode

Merknader

^ Verdens første COBOL-kompilatorer arkivert 20. februar 2012 på Internet Archive .
^ AIM-39 , på ai.mit.edu . Hentet 4. november 2005 (arkivert fra originalen 13. september 2006) .

Bibliografi

Alfred V. Aho, Ravi Sethi og Jeffrey D. Ullman, kompilatorer. Prinsipper, teknikker og verktøy , Milan, Pearson, 2006. ISBN 978-88-7192-559-2

Relaterte elementer

Andre prosjekter

Wiktionary inneholder ordboklemmaet " kompilator "
Wikimedia Commons inneholder bilder eller andre kompilatorfiler

Eksterne lenker

kompilator , på Treccani.it - Online Encyclopedias , Institute of the Italian Encyclopedia .

( EN ) Kompilator , på Encyclopedia Britannica , Encyclopædia Britannica, Inc.

En leksikalsk analysatorgenerator , på gnu.org .
En parsergenerator , på gnu.org .
Kompilator , i Treccani.it - Online Encyclopedias , Institute of the Italian Encyclopedia.