Понятие прохода. Однопроходные и многопроходные компиляторы

Модель анализа-синтеза компиляции

Компиляция состоит из двух основных частей: анализа и синтеза.

Анализ – это разбиение исходной программы на составные части и создание ее промежуточного представления.

В процессе анализа определяются и записываются в иерархическую древовидную структуру операции, заданные исходной программой. Часто используется специальный вид дерева – синтаксическое дерево, котором каждый узел представляет операцию, а его дочерние узлы – аргументы операции (операнды).

Синтез – это конструирование требуемой целевой программы из промежуточного представления.

Процесс трансляции разбивается на несколько этапов, за выполнение каждого из которых отвечает свой блок.

Основные фазы трансляции: лексический анализ, синтаксический анализ, семантический анализ, синтез объектной программы.

Цели лексического анализа:

1) перевод исходной программы на внутренний язык компилятора, в котором ключевые слова, идентификаторы, метки и константы приведены к одному формату и заменены условными кодами: числовыми или символьными, которые называются дескрипторами. Каждый дескриптор состоит из двух частей: класса-типа лексемы и указателя на адрес в памяти, где хранится информация о конкретной лексеме. Эта информация организуется в виде таблиц.

2) лексический контроль – выявление в программе недопустимых слов.

Цели синтаксического анализа:

1) перевод последовательности образов лексем в форму промежуточной программы;

2) синтаксический контроль – выявление синтаксических ошибок в программе.

Цель семантического анализа – проверка семантических ошибок в исходной программе. Например, проверка типов, единственность описания каждого идентификатора.

Синтез объектной программы – построение объектного кода программы на основании внутреннего представления и информации, содержащейся в таблице идентификаторов. Основные этапы синтеза: генерация промежуточного кода, оптимизация кода и генерация кода.

Порядок выполнения фаз компиляции может меняться в разных вариантах компиляторов. Состав фаз тоже может быть изменен, т.е. некоторые фазы могут быть объединены в одну фазу, или наоборот – разбиты на составляющие.

Проход – это процесс последовательного чтения компилятором данных из внешней памяти, их обработки и помещения результата работы во внешнюю память.

Компилятор может просмотреть текст исходной программы и сразу выполнить все фазы компиляции и получить результат – объектный код. В другом варианте он выполняет над исходным текстом только некоторые из фаз компиляции и получает не конечный результат, а набор некоторых промежуточных данных. Эти данные затем снова подвергаются обработке, и этот процесс может повторяться несколько раз.

Реальные компиляторы, как правило, выполняют трансляцию текста исходной программы за несколько проходов. Один проход чаще всего включает в себя выполнение одной или нескольких фаз компиляции. Результатом промежуточных проходов является внутреннее представление исходной программы. Результатом последнего прохода – результирующая объектная программа. При выполнении каждого прохода компилятору доступна информация, полученная в результате предыдущих проходов. Как правило, компилятор стремится использовать информацию, полученную на предыдущем проходе, но может обращаться и к данным более ранних проходов.

Информация, получаемая компилятором, при выполнении проходов, не доступна пользователю. Поэтому человек, работающий с компьютером, может даже не знать, сколько проходов выполняет компилятор – он всегда видит только исходную программу и результирующую объектную программу. Однако, количество проходов – важная техническая характеристика компилятора.

Дата добавления: 2014-12-27