编译器与解释器
高级编程语言可以分为编译型语言、解释型语言;又可以分为静态语言与动态语言。
静态语言:是在编译时变量的数据类型即可确定的语言,多数静态类型语言要求在使用变量之前必须声明数据类型。例如:C++、Java、Delphi、C#等。大多数静态语言又属于编译型语言。
动态语言:是在运行时确定数据类型的语言。变量使用之前不需要类型声明,通常变量的类型是被赋值的那个值的类型。
例如PHP/ASP/Ruby/Python/Perl/ABAP/SQL/JavaScript/Unix Shell等等。几乎所有动态语言又属于解释型语言。
编译器:是把源代码整个编译成目标代码,执行时不在需要编译器,直接在支持目标代码的平台上运行,在不同的平台上仍然需要重新编译连接成可执行文件 ,这样执行效率比解释执行快很多。过程为:源代码 (source code) → 预处理器 (preprocessor) → 编译器 (compiler) → 目标代码 (object code) → 链接器(Linker) → 可执行程序 (executables)。
解释器:直接执行用编程语言编写的指令的程序 。容易让用户实现代码的跨平台,比如java,php等,同一套代码可以在几乎所有的操作系统上执行,而无需根据操作系统做修改。
借张图
编译器种类:
编译器可以生成用来在与编译器本身所在的计算机和操作系统(平台)相同的环境下运行的目标代码,这种编译器又叫做“本地”编译器。另外,编译器也可以生成用来在其它平台上运行的目标代码,这种编译器又叫做交叉编译器。交叉编译器在生成新的硬件平台时非常有用。“源码到源码编译器”是指用一种高级语言作为输入,输出也是高级语言的编译器。例如: 自动并行化编译器经常采用一种高级语言作为输入,转换其中的代码,并用并行代码注释对它进行注释(如OpenMP)或者用语言构造进行注释(如FORTRAN的DOALL指令)。
处理器
作用是通过代入预定义等程序段将源程序补充完整。
前端
前端主要负责解析(parse)输入的源代码,由语法分析器和语意分析器协同工作。语法分析器负责把源代码中的‘单词’(Token)找出来,语意分析器把这些分散的单词按预先定义好的语法组装成有意义的表达式,语句 ,函数等等。 例如“a = b + c;”前端语法分析器看到的是“a, =, b , +, c;”,语意分析器按定义的语法,先把他们组装成表达式“b + c”,再组装成“a = b + c”的语句。 前端还负责语义(semantic checking)的检查,例如检测参与运算的变量是否是同一类型的,简单的错误处理。最终的结果常常是一个抽象的语法树(abstract syntax tree,或 AST),这样后端可以在此基础上进一步优化,处理。
后端
编译器后端主要负责分析,优化中间代码(Intermediate representation)以及生成机器代码(Code Generation)。
一般说来所有的编译器分析,优化,变型都可以分成两大类: 函数内(intraprocedural)还是函数之间(interprocedural)进行。很明显,函数间的分析,优化更准确,但需要更长的时间来完成。
参考:http://blog.chinaaet.com/serena/p/5100000074
常用编译器:
GCC(GNU Compiler Collection)
官方网站: https://gcc.gnu.org/
GCC有Windows移植版本,比较出名的就是MinGW和TDM-GCC
GNU编译器套件(GNU Compiler Collection)包括C、C++、Objective-C、Fortran、Java、Ada和Go语言的前端,也包括了这些语言的库(如libstdc++、libgcj等等)。GCC的初衷是为GNU操作系统专门编写的一款编译器。GNU系统是彻底的*软件。此处,“*”的含义是它尊重用户的*。
MSVC系列
与Visual Studio集成发布,微软自己的编译器,VS是一个基本完整的开发工具集,它包括了整个软件生命周期中所需要的大部分工具,如UML工具、代码管控工具、集成开发环境(IDE)等等。所写的目标代码适用于微软支持的所有平台,包括Microsoft Windows、Windows Mobile、Windows CE、.NET Framework、.NET Compact Framework和Microsoft Silverlight 及Windows Phone。
TCC(Tiny C Compiler)
官方网站:http://bellard.org/tcc/
Tiny C Compiler(缩写为TCC, tCc或TinyCC)用于x86(16/32位)或是x86-64(64位)系统的C compiler,而开发者为Fabrice Bellard。软件是设计用于低级电脑环境,或是于磁盘容量有限的空间中(1.44磁片或是硬盘)。软件可以适用于Windows、Linux、Unix操作系统,而最新版本为0.9.26(Feb 15, 2013)。TCC是在GNU宽通用公共许可证(LGPL)协议规范下发布。作者是大神法布里斯·贝拉(FabriceBellard)
TCC符合ANSI C(C89/C90)规范,Tiny C Compiler Reference Documentation accessed on 2008-08-07]亦符合新版的ISO C99标准规范,与GNU C扩展的内嵌汇编语言(即inline assembler,内联汇编大陆用语)功能汇编语言。
而Google Andriod系统内亦曾经内置于其中,于Andriod 2.0版本中
Intel C++
Intel C++ Compiler (简称 icc 或 icl)是美国 Intel 公司开发的 C/C++编译器,适用于 Linux、Microsoft Windows 和 Mac OS X 操作系统。Intel 编译支持 IA-32、Intel 64、Itanium 2、Intel Atom 处理器和某些非 Intel 的兼容处理器(例如某些 AMD 处理器)。开发人员应当检查系统需求。适用于 IA-32 和 Intel 64 的 Intel C++ 编译器的主要特点是自动向量化器,它能够生成 SSE、SSE2 和 SSE3 的 SIMD 指令及其适用于 Intel 无线 MMX 和 MMX 2 的嵌入式变种。
Intel C++ Compiler 进一步支持 OpenMP 3.0 和适用于对称多处理的自动并行化。借助于 Cluster OpenMP 的附加能力,编译器还可为分布存储多处理根据 OpenMP 指示自动生成消息传递接口调用。Intel C++ Compiler 可通过四种方式获得,它分别是 Intel Parallel Studio、Intel C++ Compiler 专业版、Intel 编译器套装和 Intel Cluster Toolkit 编译器版的一部分。该编译器的最新发布是 Intel C++ Compiler 14.0 版本
Watcom C/C++
官方网站:http://www.openwatcom.org/index.php/Download
在DOS开发环境中,Watcom C/C++ 编译器 以编译后的exe运行高速而著称,且首个支持Intel 80386 "保护模式"的编译器。于90年代中期,大批的雄心技术游戏(例如 Doom、Descent、Duke Nukem 3D 都以 Watcom C 写成)
Watcom C/C++ 编译器、Watch Fortran 编译器 经已在不其先前所属公司Sybase售卖, 而被 SciTech 软件公司 作为 Open Watcom 开源包 发行。类似于其他的 开源编译器(例如 [GCC])项目,Watcom C代码小而便携, 其编译器后端(代码生成器)的目标码可变。该编译器可在DOS、OS/2、Windows等操作系统上运行,并生成各种可运行的(不必是该操作系统的)代码。该编译器支持Novell NetWare的 NLM 目标码。目前正进行 为 Linux[1] 、modern BSD (例如FreeBSD) 操作系统 重定目标码, 以便在 x86、PowerPC 及 其它处理器上运行。Open Watcom C/C++ 的1.4版于2005年12月发行,采用 Linux x86 为实验目标, 支持NT、OS/2等host平台. 曾有某被弃置的QNX版本,但其编译所须的库并未开源发行。当前最近的稳定版是1.9版,在2010年6月发行。
llvm+Clang
LLVM官方网站:http://llvm.org/
Clang官方网站:http://clang.llvm.org/get_started.html
LLVM是构架编译器(compiler)的框架系统,以C++编写而成,用于优化以任意程序语言编写的程序的编译时间(compile-time)、链接时间(link-time)、运行时间(run-time)以及空闲时间(idle-time),对开发者保持开放,并兼容已有脚本。LLVM计划启动于2000年,最初由University of Illinois at Urbana-Champaign的Chris Lattner主持开展。2006年Chris Lattner加盟Apple Inc.并致力于LLVM在Apple开发体系中的应用。Apple也是LLVM计划的主要资助者.
Low Level Virtual Machine (LLVM) 是一个开源的编译器架构,它已经被成功应用到多个应用领域。Clang ( 发音为 /kl??/) 是 LLVM 的一个编译器前端,它目前支持 C, C++, Objective-C 以及 Objective-C++ 等编程语言。Clang 对源程序进行词法分析和语义分析,并将分析结果转换为 Abstract Syntax Tree ( 抽象语法树 ) ,最后使用 LLVM 作为后端代码的生成器。
Clang 的开发目标是提供一个可以替代 GCC 的前端编译器。与 GCC 相比,Clang 是一个重新设计的编译器前端,具有一系列优点,例如模块化,代码简单易懂,占用内存小以及容易扩展和重用等。由于 Clang 在设计上的优异性,使得 Clang 非常适合用于设计源代码级别的分析和转化工具。Clang 也已经被应用到一些重要的开发领域,如 Static Analysis 是一个基于 Clang 的静态代码分析工具。
Digital Mars
官方网站:http://www.digitalmars.com/
DigitalMars是一款高性能的编译器,功能包含,快速编译/链接时、强大的优化技术、Contract设计、完整的资源库、浏览HTML文档,反汇编、库、资源编译器等。命令行及GUI版本、教程、代码示例、在线更新、标准模板库等等。
Borland系列(turbo c和Borland C++)
Borland C++ Builder Compiler 是一个 BC编译器。它是用来优化 BC 开发系统的工具。它包括最后版本的 ANSI/ISO C++ 语言的支持,包括 RTL,C++ 的 STL框架结构支持。Turbo C(TC)是其早期的命令行编译器作品
参考:https://www.w3cschool.cn/cpp/cpp-zxm72ps8.html
解释器的原理与种类:
解释器:https://www.aliyun.com/jiaocheng/linux_1586.html
解释器原理:https://blog.****.net/broadview2006/article/details/7827641