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1、現(xiàn)代編譯器的設計及其難點摘要：我們常用的計算機軟件，都需要通過編譯的方式，把使用高級計算機語言編寫的代碼（比如C代碼）編譯（compile）成計算機可以識別和執(zhí)行的二進制代碼。在現(xiàn)代計算機系統(tǒng)中，編譯器的設計始終都是一個重點與難點。此文主要介紹了編譯器的設計方法，交叉編譯的誕生及其應用。關鍵詞：代碼、編譯器、交叉編譯。導論：首先談談編譯器的主要功能及其設計步驟，然后對主機編譯器進行研究，具體分析設計步驟，思考什么時候要用到交叉編譯?；仡櫍壕幾g器是將便于人編寫，閱讀，維護的高級計算機語言翻譯為計算機能解讀、運行的低級機器語言的程序。編譯器將原始程序（Sourceprogram）作為輸
2、入，翻譯產生使用目標語言（Targetlanguage）的等價程序。編譯程序完成從源程序到目標程序的翻譯工作，是一個復雜的整體的過程。一個現(xiàn)代編譯器的主要工作流程如下：源程序（sourcecode）→預處理器（preprocessor）→編譯器（compiler）→匯編程序（assembler）→目標程序（objectcode）→連接器（鏈接器，Linker）→可執(zhí)行程序（executables）。從概念上來講，一個編譯程序的整個工作過程是劃分成階段進行的，每個階段將源程序的一種表示形式轉換成另一種表示形式，各個階段進行的操作在邏輯上是緊密連接在一起的。一般一個編譯過程劃分成詞法分
3、析、語法分析、語義分析、中間代碼生成，代碼優(yōu)化和目標代碼生成六個階段,這是一種典型的劃分方法（如圖1）。圖1但有的目的平臺上不允許或不能夠安裝我們所需要的編譯器，而我們又需要這個編譯器的某些特征；或者目標平臺上的資源貧乏，無法運行我們所需要編譯器，此時就需要用到交叉編譯。什么是交叉編譯呢，簡單地說，就是在一個平臺上生成另一個平臺上的可執(zhí)行代碼。這里需要注意的是所謂平臺，實際上包含兩個概念：體系結構（Architecture）、操作系統(tǒng)（OperatingSystem）。同一個體系結構可以運行不同的操作系統(tǒng)；同樣，同一個操作系統(tǒng)也可以在不同的體系結構上運行。舉例來說，我們常說的x86
4、Linux平臺實際上是Intelx86體系結構和Linuxforx86操作系統(tǒng)的統(tǒng)稱；而x86WinNT平臺實際上是Intelx86體系結構和WindowsNTforx86操作系統(tǒng)的簡稱。，例如：編譯程序在宿主機A上運行，將應用程序的源程序生成目標機B的代碼（如圖2）。與主機編譯相比，交叉編譯受的限制更多，雖然在理論上我們可以做任何形式的交叉編譯，但事實上，由于受到專利、版權、技術的限制，并不總是能夠進行交叉編譯，尤其是在業(yè)余條件下！舉例來說，至今無法生成惠普公司專有的som格式的可執(zhí)行文件，因此我們根本無法做目的平臺為HPPA-HPUX的交叉編譯。SOIOAB圖2 要進行交叉編譯
5、，需要在主機平臺上安裝對應的交叉編譯工具鏈（crosscompilationtoolchain），然后用這個交叉編譯工具鏈編譯我們的源代碼，最終生成可在目標平臺上運行的代碼。常見的交叉編譯例子如下： 1、在WindowsPC上，利用ADS（ARM開發(fā)環(huán)境），使用armcc編譯器，則可編譯出針對ARMCPU的可執(zhí)行代碼?！ ?、在LinuxPC上，利用arm-linux-gcc編譯器，可編譯出針對LinuxARM平臺的可執(zhí)行代碼?！ ?、在WindowsPC上，利用cygwin環(huán)境，運行arm-elf-gcc編譯器，可編譯出針對ARMCPU的可執(zhí)行代碼。理論分析：編譯器各階段的分組
6、前端：依賴于語言并很大程度上獨立于目標機器。一般包括語法分析、詞法分析、符號表的建立、語義分析、中間代碼生成以及相關錯誤處理。后端：依賴于目標機器的階段或某些階段的某些部分。一般來說，后端完成的任務不依賴于源語言而只依賴于中間語言。主要包括代碼優(yōu)化、代碼生成以及相關的錯誤處理和符號表操作。下面對編譯器的各個階段進行詳細分析：一、詞法分析詞法分析又稱掃描器（Scanner），是編譯的第一個階段，是語法分析的必要準備。詞法分析器讀入源程序，產生語言的基本詞法單元，還完成和用戶接口的一些任務詞法分析的主要任務：對構成源程序的字符串從左到右的掃描，逐個字符地讀入源程序字符并按照構詞規(guī)則切分
7、成一個一個具有獨立意義的單詞。并確定其屬性（如保留字、標識符、運算符、界限符和常量等）。再把它們轉換成長度統(tǒng)一的標準形式—屬性字（Token）。在這一階段，我們主要要掌握從正規(guī)式到有限自動機的構造方法。?構造詞法分析器的一般方法和步驟：<1>用正規(guī)式對模式進行描述；<2>為每個正規(guī)式構造一個NFA，它識別正規(guī)式所表示的正規(guī)集；<3>將構造出的NFA轉換成等價的DFA，這一過程也被稱為確定化；<4>優(yōu)化DFA，使其狀態(tài)數(shù)最少，這一過程也被稱為最小化；<5>從優(yōu)化后的DF
