三、編譯器的分析/綜合模式
四、編譯器的編寫工具
複雜就是將簡單的事情重複一萬遍計算機只能識別簡單的0-1串，高低電平控制著計算機內部各種簡單的暫存器、邏輯門、觸發器完成對應的功能，然後，這些暫存器、邏輯門、觸發器會以不同的組合方式重組為更複雜的功能硬體。這個過程一再重複，最終生成了複雜的計算機晶元，如cpu、記憶體晶元等。
可是，0-1串只是計算機的語言，它並不符合人類的思維習慣。
為了解決這個問題，有人想出了乙個辦法：把各種特定的0-1串與單詞聯絡在一起，組成乙個對映表，如果我們輸入某個單詞，便會啟動乙個簡單的程式將它翻譯為對映表中對應的0-1串。這些「單詞」就是助記符，這個「簡單的程式」就是彙編器。
然而這些助記符只是特定0-1串的別名，晶元內部最微不足道的一次操作，如修改暫存器的值、給資料分配記憶體區域，都需要我們自己動手。
彙編並沒有把人類從繁重的細節中拯救出來，它只是讓不易理解的0-1串好記了點，僅此而已。
但人類天生就是愛征服的，為此他們又發明了各類高階語言。
高階語言的出現真正是計算機發展史上的乙個重要里程碑，它擁有自己的一套詞法、語法和語義，就像自然語言一樣完善。它只關注怎麼做，而把具體的細節交給編譯器來承擔。比如，我說「上天」，編譯器會解析這條指令，然後根據含義幫我把飛機組裝好，油加滿，然後點燃發動機一飛沖天，我只看到了「上天」這個結果，而不知道到底是怎麼上天的。
一條簡單的高階語言指令往往對應著幾十甚至幾百條的彙編指令，編譯器即是這兩者之間的一座橋梁。
那麼現在我們有了最底層的0-1串、組合語言和高階語言，如何完成語言的翻譯，這正是編譯原理回答的問題。
編譯是指高階語言轉換為組合語言或機器語言，彙編是指組合語言轉換為機器語言。
開啟黑盒子！編譯器是乙個黑盒子。
高階語言程式被編譯器翻譯為二進位制目標程式，並最終鏈結相關庫的二進位制檔案成為可執行檔案。然而，在這裡，我們只知道『what』，而不知道『how』。
那麼我們開啟這個盒子，一**竟！
編譯器內部基本是乙個順序執行的過程，按階段可依次劃分為詞法分析、語法分析、語義分析、中間**生成及優化、目標**生成，有時候詞法分析是語法分析的子程式。除此之外，還有兩個管理器貫穿全域性：符號表管理器和出錯管理器。
世界具有靈魂，事物之間的關係簡直剝離不開。
計算機理論是對現實世界的提取、抽象和模擬。
回想一下你把英語翻譯為漢語的過程：識別單詞、識別句子、理解意思、腦海中生成印象、表述為中文並做恰當的修飾。
把這個過程用到編譯器上便是：詞法分析、語法分析、語義分析、中間**生成、目標**生成。
詞法分析的主要任務是識別記號。
每乙個記號都代表一類單詞，常見的記號有關鍵字、識別符號、字面量、特殊符號，每乙個記號都有不同的構詞規則，即「模式」。詞法分析器根據「模式」匹配到不同的記號，然後交給語法分析器處理。
除此之外，詞法分析還承擔以下任務：
詞法分析的工具：
語法分析的任務是識別句子，構造語法樹。
根據高階語言的語法規則，語法分析器對前一階段產生的記號流進行結構上的識別，它在回答乙個問題：」單詞「的特定組合是否能組成結構正確的」句子「？
語法分析的工具：
語法分析方法：
語法分析保證句子結構正確，語義分析保證句子語義正確。
比如"人有翅膀」這句話，從句子結構上看，「人」是主語，「有」是謂語，「翅膀」是賓語，簡直無懈可擊；然而人是不可能有翅膀的，這裡的賓語只能 是「腿」、「手」、「眼睛」，而不能是「翅膀」，所以從語義的角度看，此處存在型別錯誤，理當被改正或丟棄。
語義分析根據語義規則對語法樹中的語法單元進行靜態語義檢查，檢測到不符合語義規則就會生成乙個錯誤。
與具體平台無關，這是中間**的最大優勢。
理論上說，語義分析完成之後，執行計算的基本元素已經具備，可以直接生成目標**並加以執行了。然而各種機器之間的指令集存在差異，此時如果在一台機器上直接生成目標**，則無法遷移到其他機器上執行，最好的解決辦法就是生成一種與機器無關的中間碼，然後每一台機器能針對中間碼生成與平台相適應的底層硬體指令，皆大歡喜！
另外，在中間**這一階段還會有優化，通過去除中間**中的冗餘部分以達到提高空間和時間效率的作用。
生成依賴平台的目標**。
它有多種形式：
組合語言形式。簡單易讀，仍需一次彙編才能執行。
可重定位二進位制**形式。二進位制**模組，沒有鏈結庫檔案，最常見的編譯形式。
記憶體形式。立刻執行，不寫入磁碟。
這兩個管理器貫穿全域性。
符號表記錄了源程式中符號的必要資訊，以便編譯器在需要時可以進行快速、準確的查詢。符號表管理器維護這個符號表。
出錯管理器負責對編譯過程中檢測的錯誤，如詞法錯誤、語法錯誤、語義錯誤等進行處理，要麼停止並指出錯誤的地方，要麼是修復這個錯誤。出錯管理器是錯誤處理策略的集合。
了不起的中間**！為了便於分析問題，編譯器被分為兩種模式：分析、綜合。
分析模式包括詞法分析、語法分析、語義分析，整個過程與具體機器無關。
綜合模式則是生成目標**直至最後的所有過程，它與機器緊密相關。
連線這兩種模式的，是中間**。
通過一種這樣的劃分，我們可以使用不同的前端、後端，只要保證中間**是相同的，編譯器就照樣能翻譯乙個程式。
工欲善其事，必先利其器。最初的編譯器是純彙編手工編制的，由於編譯器結構的複雜性，手動編寫的效率極其低下，如早期的fortran用了18年才編完，簡直慘不忍睹。
為了提高效率，人們開始著手編寫能自動生成編譯器元件的工具。只要給定必要的引數，這些工具就可以為你自動生成相應的編譯器元件，從而快速完成編譯器編寫，如詞法分析器生成器、語法分析器生成器等等。
所以希望快速部署到工程應用上的話，可以充分利用這些生成工具，但如果還希望有所優化的話，那就非得啃透編譯原理不可了。
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