编译器架构Compiler Architecture（下）

编译器架构Compiler Architecture（下）

Combining Scanning and Parsing

实际上没有必要将扫描（词法分析/标记化）与解析（语法分析/树生成）分开。基于PEGs的系统，比如Ohm，实际上是无扫描的：它们以一种预测的方式执行解析，将词汇和语法规则混合在一起。（但是，像Ohm这样的系统需要一个预解析阶段来处理缩进和凹陷。）

当使用无扫描系统时，语言设计者和编译器编写者仍然会考虑符号和短语，但不必担心像所谓的最大Munch原则这样的复杂规则。Lookahead捕获您需要的任何类型的标记化方案。此外，无扫描解析的预测性意味着我们不必确定*是一元运算符指针解引用令牌，还是二进制乘法运算符令牌或星形令牌。在进行预测性分析时，我们总是有上下文。

Semantic Analysis

在语义分析过程中，我们必须检查合法性规则，同时，我们将语法树的片段（通过解析标识符引用、为隐式强制插入强制转换操作等）捆绑起来，形成一个语义图。

继续上面的例子：

显然，每种语言的合法性规则是不同的。您可能会在类似Java的语言中看到的合法性规则示例包括：

一个范围内的变量的多个声明

在变量声明之前引用它

引用没有声明的标识符

违反访问（公共、私有、受保护等）规则

方法调用中的参数太多

方法调用中没有足够的参数

类型不匹配（有很多这样的情况）

练习：列举以上每一个例子。

在此阶段发生的错误称为静态语义错误。

练习：Pascal语言在表达式方面有一种不同寻常的语法：它赋予and运算符（需要布尔操作数）比关系运算符更高的优先级！说明这意味着表达式x-4<=5和2<y是静态语义错误。

中间代码生成Intermediate Code Generation

中间代码生成器生成一个流图，由分组到基本块中的元组组成。对于上面的例子，我们可以看到：

可以在其他地方阅读更多关于中间表示的内容。

Machine Independent Code Improvement

对语义图或中间代码进行的代码改进称为与机器无关的代码优化。在实践中，有无数已知的优化（er，改进），但没有一个真正适用于我们的运行示例。

Code Generation

代码生成产生实际的目标代码，或者类似的代码。这是我在使用面向x86-64的gcc 6.3进行组装时得到的结果，没有任何优化：

以下是ARM的代码，使用gcc 5.4，无需优化：

MIPS代码，gcc 5.4也未优化：

Machine Dependent Code Improvement

通常编译的最后阶段是清理和改进目标代码。对于上面的例子，我在将优化级别设置为-O3时得到了如下结论：

Optimized ARM code:

Optimized MIPS code: