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揭秘编译器 —— 人类视角（第二版）
见解分享
2023-12-19 20:46:32
理解编译器的工作原理可以帮助你更有效地利用它。在这篇逐时概要中，我们将探讨编程语言和编译器的奥秘。为了更好地理解，我们准备了丰富的链接、示例代码和图表。
在 Medium 上发表的第二篇文章〈理解编译器 —— 从人类视角（第二版）〉拥有超过 21000 的阅读量，广受好评。如果你是编程初学者，想知道编译器如何将你的代码变成计算机可以理解的语言，那么这篇文章非常适合你。
编译器简述
编译器是一种计算机程序，将一种编程语言（源代码）翻译成另一种编程语言（目标代码）。源代码是人类可读的代码，目标代码则是计算机可理解的代码。
编译器的工作过程大致如下：
- 预处理：预处理器首先对源代码进行处理，比如宏展开、条件编译等。
- 词法分析：词法分析器将源代码分解成一系列记号（标记），这些记号是编程语言的最小组成单位。
- 语法分析：语法分析器检查记号序列是否符合编程语言的语法规则。
- 语义分析：语义分析器检查记号序列是否在语义上是正确的，比如变量是否已经定义、数据类型是否匹配等。
- 中间代码生成：中间代码生成器将源代码翻译成一种中间语言。中间语言是独立于具体计算机硬件的，因此可以很容易地移植到不同的平台。
- 代码优化：代码优化器对中间代码进行优化，以提高目标代码的性能。
- 目标代码生成：目标代码生成器将中间代码翻译成目标代码。目标代码是特定计算机硬件可以理解的代码。
- 链接：链接器将目标代码与库文件链接在一起，形成可执行程序。
编译器与解释器
编译器和解释器都是将源代码转换成目标代码的工具，但它们的工作方式不同。
编译器一次性将整个源代码翻译成目标代码，然后由计算机执行目标代码。解释器则逐行执行源代码，每执行一行源代码，解释器都会将其翻译成目标代码并立即执行。
编译器生成的代码通常比解释器生成的代码更高效，因为编译器可以进行代码优化。但是，编译器通常也比解释器更慢，因为编译器需要一次性处理整个源代码。
编译器与汇编器
编译器和汇编器都是将源代码转换成机器码的工具，但它们的工作方式不同。
编译器将源代码翻译成机器码，而汇编器则将汇编语言（一种低级语言）翻译成机器码。汇编语言与机器码非常相似，因此汇编器的工作量比编译器要小。
汇编语言通常用于编写底层程序，比如操作系统内核和驱动程序。
结语
编译器是计算机编程的重要工具，它可以帮助你将源代码转换成目标代码，以便计算机执行。理解编译器的原理可以帮助你更有效地使用它。
在本文中，我们介绍了编译器的工作原理、编译器与解释器的区别以及编译器与汇编器的区别。如果你想了解更多关于编译器的信息，可以参考以下资源：
