编译概述
1. 不同语言程序之间的翻译
1.1 翻译
定义：语法单位之间等价的变换
就是将一种语言编写的程序转换成等价的另一种语言编写的程序
1.2 特殊的翻译：汇编、编译
汇编：将汇编语言程序翻译为机器语言的程序
编译：将高级语言程序翻译为低级语言的程序
1.3 翻译程序
定义：完成翻译工作的程序，也叫翻译器
宿主语言：翻译程序对应的语言
宿主机：运行翻译程序的机器
1.4 编译程序
定义：实现编译的翻译程序，也叫编译器
自驻留的编译程序：编译程序生成宿主机执行的机器代码
自编译的编译程序：编译程序是用源语言写的
交叉编译：编译程序生成的不是宿主机执行的机器代码
2. 编译的步骤
逻辑上分为两部分：
- 源程序的分析
- 目标程序的合成
具体为5个步骤：
- 词法分析
- 语法分析
- 语义分析与中间代码生成
- 中间代码优化
- 目标代码生成
编译的每个步骤都需要：
- 符号表管理
- 出错处理
2.1 词法分析
分析输入的字符串，根据词法规则识别出单词符号
单词符号：基本字、标识符、字面常量、运算符、界符
2.2 语法规则
根据语法规则，识别各类语法单位并进行语法检查
语法单位：表达式、语句、程序单元、程序
2.3 语义分析与中间代码生成
根据语义规则，对语法正确的语法单位进行翻译
注：可以直接生成目标程序，但目标程序执行效率低，故而生成中间代码
中间代码：大多数的编译器采用中间代码来描述源程序的语义，这种中间语言对应某种抽象机，结构简单，语义明确，易于翻译成目标代码，同时也便于优化和移植。
2.4 优化
对中间代码进行等价变换，提高代码的时空效率
注：语义分析产生的中间代码不依赖于实际的机器，故而易于做一些等价变换，使生成的目标程序占用空间更少，执行更快。
2.5 目标代码生成
根据优化后的中间代码以及有关信息，可生成较为有效的目标代码
目标代码：目标机的机器语言程序或汇编语言程序
注：若生成的是汇编语言程序，还需将其汇编成机器语言程序
2.6 符号表管理
描述符表：存放实体属性的表格
注：根据实体的不同，表格的形式也不同，其中最主要的是符号表
注：编译程序应有一组表格管理程序，负责表格的建立、维护、引用、查找、更新
2.7 出错处理
编译程序发现错误后进行出错处理，包括报告错误的性质和发生错误的位置等
2.8 编译器的结构
3. 完整的程序处理过程
从分析源程序到建立一个可执行的目标程序，处理过程还需要预处理器、汇编器、连接器、装入器
3.1 完整的程序处理过程
4. 编译前端与后端
现代编译器通常将编译过程划分为前端和后端分别实现，它们通过中间代码连接，可极大提高编译器设计与实现的效率
4.1 前端
主要是与源程序相关的部分，包括词法、语法分析、语义分析、中间代码生成等
4.2 后端
主要是与目标程序相关的部分，包括优化、目标代码生成等
5. 结语
词法分析基于有限状态自动机FA
语法分析基于下推自动机PDA