
【计】 compiler computer definition
编译程序(Compiler)是计算机科学中实现高级编程语言到机器语言转换的核心工具,其定义包含三个层级的技术内涵:
语言学定义
根据《计算机科学技术名词》第三版,编译程序指"将源程序完整翻译为目标程序的系统软件",强调其语言转换的完整性。美国计算机协会(ACM)将其定义为"实现语法分析、语义检查及代码生成的翻译系统"。
系统架构维度
编译程序采用分层处理架构,包含词法分析器(Lexical Analyzer)、语法分析器(Syntax Parser)、语义分析器(Semantic Analyzer)、中间代码生成器及目标代码优化器五大模块。如清华大学《编译原理》教材所述,该架构确保语言转换的准确性和执行效率。
计算理论层面
根据Chomsky层级理论,编译程序通过有限自动机(处理正则表达式)、下推自动机(处理上下文无关文法)等计算模型实现形式语言处理。IEEE Transactions on Software Engineering的研究表明,现代编译器已集成类型论、程序验证等理论工具。
权威文献引用:
编译程序(Compiler)是计算机系统中的关键系统软件,其核心功能是将高级编程语言(如C++、Java)编写的源代码一次性翻译为低级语言(如机器语言或汇编语言),使计算机能够直接执行。以下是详细解析:
编译程序属于语言处理程序的一种,其工作流程包括对源代码的分析、优化与转换,最终生成可独立运行的目标程序(如.exe文件)。与解释程序(逐行执行)不同,编译程序需完成完整翻译后再执行,因此效率更高,常用于开发大型软件。
词法分析(Lexical Analysis)
将源代码字符流分解为有意义的词法单元(Token),例如识别关键字、变量名等。
语法分析(Syntax Analysis)
根据语法规则构建抽象语法树(AST),检查代码结构是否符合语言规范(如括号匹配)。
语义分析(Semantic Analysis)
验证类型一致性、变量声明等上下文相关规则,例如检测未定义的变量。
中间代码生成与优化
生成平台无关的中间代码(如三地址码),并进行逻辑优化(如删除冗余计算)。
目标代码生成
将优化后的代码转换为特定机器的指令集,生成可执行文件。
特性 | 编译程序 | 解释程序 |
---|---|---|
执行方式 | 整体翻译后执行 | 逐行翻译并立即执行 |
运行速度 | 快(已优化为机器码) | 慢(需实时翻译) |
应用场景 | 操作系统、大型软件 | 脚本语言(如Python) |
通过上述过程,编译程序在软件开发中实现了代码高效运行与跨平台兼容性的平衡。理解其原理有助于优化代码设计和调试效率。
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