编译程序总体结构
1、词法分析
词法分析由词法分析器(Lexical Analyzer)完 成，词法分析器又称为扫描器(Scanner)
词法分析器从左到右扫描组成源程序的字符 串，并将其转换成单词(记号—token)串；同 时要：查词法错误，进行标识符登记——符 号表管理。
输入：字符串
输出：(种别码，属性值)——序对
- 属性值——token的机内表示
2、语法分析
语法分析由语法分析器(Syntax Analyzer)完成，语 法分析器又叫Parser。
功能：
- Parser实现“组词成句” ：将词组成各类语法成分：表达式、因子、项，语句，子程序…
- 构造分析树
- 指出语法错误
- 指导翻译
输入：token序列
输出：语法成分
3、语义分析
语义分析(semantic analysis)一般和语法 分析同时进行，称为语法制导翻译 (syntax-directed translation)
功能：分析由语法分析器识别出来的语 法成分的语义
- 获取标识符的属性：类型、作用域等
- 语义检查：运算的合法性、取值范围等
- 子程序的静态绑定：代码的相对地址
- 变量的静态绑定：数据的相对地址
4、中间代码生成
中间代码(intermediate Code)
波兰表示问题——Lukasiewicz1929年发明
- 中缀表示(Infix notation):(a+①b)*(-c+②d)+③e/f
- 波兰表示（Polish / Prefix / Parenthesis-free / Lukasiewicznotation）
- ——也就是前缀表示 +③*+①a b+②@cd/ef
- 逆波兰表示(Reverse Polish / Suffix / Postfix notation)
- ——也就是后缀表示 a b +①c@ d +②*ef/+ ③运算顺序从左向右
中间代码的特点：
- 简单规范
- 与机器无关
- 易于优化与转换
5、代码优化
代码优化(optimization)是指对中间代码进 行优化处理，使程序运行能够尽量节省存 储空间，更有效地利用机器资源，使得程 序的运行速度更快，效率更高。当然这种 优化变换必须是等价的。
- 与机器无关的优化
- 与机器有关的优化
与机器无关的优化
局部优化 ：
- 常量合并：常数运算在编译期间完成，如8+9*4
- 公共子表达式的提取:在基本块内进行的
循环优化：
- 强度削减 ==>用较快的操作代替较慢的操作
- 代码外提 ==>将循环不变计算移出循环
与机器有关的优化
寄存器的利用
- 将常用量放入寄存器，以减少访问内存的次数
体系结构
- MIMD、SIMD、SPMD、向量机、流水机
存储策略
- 根据算法访存的要求安排：Cache、并行存储体 系——减少访问冲突
任务划分
- 按运行的算法及体系结构，划分子任务(MPMD)
6、目标代码生成
将中间代码转换成目标机上的机器指令代码 或汇编代码
- 确定源语言的各种语法成分的目标代码结构 （机器指令组/汇编语句组）
- 制定从中间代码到目标代码的翻译策略或算法
目标代码的形式
- 具有绝对地址的机器指令
- 汇编语言形式的目标程序
- 模块结构的机器指令（需要链接程序）
7、表格管理
管理各种符号表(常数、标号、变量、过程、 结构……)，查、填（登记、查找）源程序 中出现的符号和编译程序生成的符号，为 编译的各个阶段提供信息。
- 辅助语法检查、语义检查
- 完成静态绑定、管理编译过程
Hash表、链表等各种表的查、填技术
“数据结构与算法”课程的应用
8、错误处理
进行各种错误的检查、报告、纠正，以及相 应的续编译处理(如：错误的定位与局部化)
词法：拼写……
语法：语句结构、表达式结构……
语义：类型不匹配、参数不匹配……
9、模块分类
分析：词法分析、语法分析、语义分析
综合：中间代码生成、代码优化、目标 代码生成
辅助：符号表管理、出错处理
8项功能对应8个模块