Компілятор

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.

Компілятор (англ. Compiler від англ. to compile збирати в ціле) - комп'ютерна програма (або набір к. програм), що перетворює (компілює) програмний код, написаний певною мовою програмування (мова джерела, англ. source language), на семантично еквівалентний код в іншій мові програмування (мова цілі, англ. target language). Що, як правило, є необхідним для виконання програми на машині, наприклад: на комп'ютері.

Коротко К. можна визначити, як програма або технічний засіб, що виконує компіляцію.

Історично К. називалась програма що зв'язувала підпрограми, чим й зумовлено походження слова. Сьогодні це завдання виконує консолідатор або лінкер (англ. Linker).

Для того щоб бути виконаною програма не завжди повинна бути перекладена К., існує також інший принцип: Інтерпретатор (англ. Interpreter).

Зміст 1 Історія розвитку 2 Теоретичний вступ 3 Фази компіляції 3.1 Аналіз (розбір) 3.1.1 Лексичний розбір 3.1.2 Синтаксичний розбір 4 Класифікація компіляторів 5 Відомі компілятори 5.1 Генератори аналізаторів 6 Дивись також 7 Посилання в мережі

[ред.] Історія розвитку

[ред.] Теоретичний вступ

Компілятор – це програма, що читає програму записану початковою мовою і записує цільовою мовою. Цей процес називають компіляцією (трансляцією, перекладом). Він складається з двох частин

1. Аналіз (parsing) – розбиття початкової програми на складові частини та створення проміжного представлення
2. Синтез – побудова цільової програми з проміжного представлення

Початкова мова визначається її синтаксисом – описом того, з яких конструкцій складається мова, та семантикою – набором правил, що визначають суть цих конструкцій.

[ред.] Фази компіляції

Концептуально компілятор працює фазово, в процесі кожної фази відбувається перетворення початкової програми з одного представлення до іншого. На практиці фази можуть об'єднуватись і деякі проміжні представлення можуть не будуватись в явному вигляді. Типове розбиття компілятора на фази:

1. Лексичний аналізатор
2. Синтаксичний аналізатор
3. Семантичний аналізатор
4. Генератор проміжного коду
5. Оптимізатор
6. Генератор цільового коду

[ред.] Аналіз (розбір)

[ред.] Лексичний розбір

Лексичний розбір виділяють для спрощення побудови компілятора. Це лінійне сканування вхідної програми, при якому символи групуються в токени - послідовності символів, що мають певне сукупне значення. Наступний рядок мовою Паскаль

len := 3.14 * r;

складається з наступних токенів

1. Ідентифікатор len
2. Символ присвоєння :=
3. Числова стала 3.14
4. Знак множення *
5. Ідентифікатор r
6. Роздільник операторів ;

[ред.] Синтаксичний розбір

Послідовність машинних символів, що утворюють токен, називають лексемою токена. Токени мають тип (наприклад, ідентифікатор, числова стала - це типи токенів). Деякі токени мають лексичне значення (наприклад, значення числової чи рядкової константи утвореної з лексеми токена). Задача лексичного аналізатора – виокремити лексеми токенів і повідомити синтаксичний аналізатор про тип токена та його лексичне значення.

Ієрархічний аналіз називається розбором (parsing) чи синтаксичним аналізом, у ході якого відбувається групування токенів програми. В синтаксичному аналізі символом називають токени(термінали) та групи токенів об'єднаних у логічне ціле в процесі аналізу (нетермінали).

Синтаксис звичайно визначається контесктно-незалежною граматикою, що складається з символів – терміналів та нетерміналів, стартового символу що належить множині нетерміналів, та контесктно-незалежних продукцій.

Програма є послідовністю терміналів, яку можна вивести зі стартового символу послідовно застосовуючи правила виводу (продукції). Продукція – це заміна послідовності символів S₁ на послідовність символів S₂ (Позначається. S₁ : S₂ або S₁ -> S₂). Продукція називається контесктно-незалежною, якщо S₁ – один символ. Звичайно розглядаються лише контесктно-незалежні продукції.

Задача синтаксичного аналізатора – встановити шлях, яким вхідна програма виводиться з стартового символа.

Наприклад, наступна граматика із трьох продукцій описує вирази (expression), що можуть складатись з ідентифікаторів (identifier), чисел (number), та знаку додавання +

expression : identifier
expression : number
expression : expression + expression

Перший рядок означає що будь-який ідентифікатор є виразом. Другий рядок означає що будь-яке число є виразом. Третій рядок означає що будь-яка послідовність з двох виразів розділених знаком додавання теж є виразом.

В цій граматиці символами є expression, number, identifier та +. Expression є стартовим символом і нетерміналом, решта символів є терміналами.

[ред.] Класифікація компіляторів

[ред.] Відомі компілятори

• GCC

[ред.] Генератори аналізаторів

Побудовані алгоритми, що перетворюють опис вхідної мови у програму, що виконує аналіз і є велика кількість реалізацій цих алгоритмів. Є також утиліти, що автоматизують решту фаз компіляції та системи створення компіляторів у цілому

В Unix поширені генератор лексичних аналізаторів (F)Lex, та генератори синтаксичних аналізаторів Bison та Yacc.

[ред.] Дивись також

[ред.] Посилання в мережі