Samouczek dotyczący projektowania kompilatora

Kompilator tłumaczy kod napisany w jednym języku na inny język bez zmiany znaczenia programu. Oczekuje się również, że kompilator powinien uczynić kod docelowy wydajnym i zoptymalizowanym pod względem czasu i przestrzeni.

Zasady projektowania kompilatora zapewniają dogłębny wgląd w proces tłumaczenia i optymalizacji. Projekt kompilatora obejmuje podstawowy mechanizm tłumaczenia oraz wykrywanie i odzyskiwanie błędów. Obejmuje analizę leksykalną, składniową i semantyczną jako front-end oraz generowanie i optymalizację kodu jako zaplecze.

Dlaczego warto uczyć się projektowania kompilatora?

Komputery to wyważona mieszanka oprogramowania i sprzętu. Sprzęt jest po prostu elementem mechanicznego urządzenia, a jego funkcjami steruje kompatybilne oprogramowanie. Sprzęt rozumie instrukcje w postaci opłaty elektronicznej, która jest odpowiednikiem języka binarnego w programowaniu. Język binarny ma tylko dwa alfabety, 0 i 1. Aby poinstruować, kody sprzętowe muszą być zapisane w formacie binarnym, który jest po prostu ciągiem jedynek i zer. Pisanie takich kodów byłoby trudnym i uciążliwym zadaniem dla programistów komputerowych, dlatego mamy kompilatory do pisania takich kodów.

System przetwarzania języka

Dowiedzieliśmy się, że każdy system komputerowy składa się ze sprzętu i oprogramowania. Sprzęt rozumie język, którego ludzie nie rozumieją. Dlatego piszemy programy w języku wysokiego poziomu, który jest nam łatwiejszy do zrozumienia i zapamiętania. Programy te są następnie wprowadzane do szeregu narzędzi i składników systemu operacyjnego, aby uzyskać żądany kod, który może być używany przez maszynę. Jest to znane jako system przetwarzania języka.

Publiczność

Ten samouczek jest przeznaczony dla studentów zainteresowanych poznaniem podstawowych zasad kompilatorów. Entuzjastyczni czytelnicy, którzy chcieliby dowiedzieć się więcej o kompilatorach oraz ci, którzy chcą samodzielnie zaprojektować kompilator, mogą zacząć od tego miejsca.

Wymagania wstępne

Ten samouczek nie wymaga wcześniejszej wiedzy na temat projektowania kompilatorów, ale wymaga podstawowej znajomości przynajmniej jednego języka programowania, takiego jak C, Java itp. Byłby to dodatkowa zaleta, gdybyś miał wcześniej kontakt z programowaniem w asemblerze.