Другие языки программирования и технологии

Как высокоуровневый язык компилируется в машинный код?

Dima Romanov
Dima Romanov
24
Первый этап. Лексический анализ. Текст программы разбивается на стандартные токены - лексемы (число, имя, строка, математическая операция и т.д.).

Второй этап. Синтаксический анализ. Производится анализ последовательности лексем на соответствие формальной (обычно, контекстно-свободной) грамматике, описывающий синтаксис языка. В процессе этого этапа обычно генерируется AST (абстрактное синтаксическое дерево), представляющее исходный код программы в виде удобной для дальнейшей обработки древовидной структуры. Разные типы конструкций языка - разные типы узлов дерева.

Третий этап. Кодогенерация. По AST производится генерация машинного кода. На самом простом уровне: мы прописываем в параметрах компилятора, что узел AST такого-то типа кодируется такой-то последовательностью машинных кодов. В реальности всё сложнее (т.к. есть ещё оптимизаторы, анализирующие AST), но для понимания достаточно.

Подробнее - в любом учебнике по написанию компиляторов. От тоненького учебника Вирта до "книги дракона" весом под 2 кг.
ШМ
Шамиль Мирзахмедов
64 079
Лучший ответ
Galant Mir Забавно xD
Хочешь поучаствовать?
ЖК
Жан Канат
72 954
все паскалеподобные
ПП
Павел Парчук
68 615
Ищи книгу пишем свой компилятор или что-то такое, так как в ВУЗе пол года изучают такой предмет и пишут курсовую по нему.
С помощью компилятора.
.
Никита Крамарь
Никита Крамарь
38 118
Специальный алгоритм производит "лексический анализ" это позволяет поток байт (исходный текст) разделить и классифицировать текст в отдельные токены. Затем производится "синтаксический анализ" это позволяет определить как отдельные части (токены) взаимодействуют друг с другом и как результат работы такого анализа происходит построение AST (абстрактно синтаксическое дерево). AST это уже структурированная и формализованная модель данных которая позволяет использовать реляционную алгебру над этой моделью и выражать синтаксические конструкции в виде машинного кода.
Высокоуровневый язык программирования, такой как Python или Java, написан на языке, который называется исходным кодом. Этот исходный код не может быть выполняем напрямую на компьютере, так как машинные языки, понятные компьютеру, отличаются от языков высокого уровня.

Чтобы запустить программу, написанную на высокоуровневом языке, необходимо преобразовать исходный код в машинный код, который может быть выполнен компьютером. Этот процесс называется компиляцией.

Компиляция происходит в несколько этапов:

Лексический анализ: исходный код разбивается на отдельные лексемы, такие как ключевые слова, операторы, переменные и т.д.

Синтаксический анализ: лексемы собираются в синтаксическую структуру, соответствующую грамматике языка программирования.

Семантический анализ: компилятор проверяет корректность программы, например, типы данных, правильность использования переменных и функций.

Оптимизация: компилятор пытается оптимизировать машинный код, чтобы улучшить его производительность.

Генерация машинного кода: на основе синтаксического и семантического анализа компилятор генерирует машинный код, который может быть выполнен на компьютере.

В результате компиляции исходный код программы превращается в машинный код, который состоит из инструкций, понятных процессору. Этот машинный код затем может быть запущен на компьютере для выполнения программы.