编程语言是计算机与人之间的“交流工具”。然而,计算机并不能理解人类语言,因此需要将程序转换为计算机可读的指令。这就是编译器的作用。
编译器是一种将高级语言编写的程序转换成低级语言(如汇编语言或机器语言)的翻译程序。编写一款编译器需要对计算机底层原理有深刻的理解,这也是为什么编译器属于系统软件的原因之一。
编译器的工作流程通常分为四个阶段:词法分析、语法分析、语义分析和代码生成。在词法分析阶段,编译器将程序代码分解成词法单元,如关键字、标识符和运算符等。在语法分析阶段,编译器将词法单元组合成符合语法规则的语法结构,例如表达式、语句和函数等。在语义分析阶段,编译器将对语法正确的程序进行语义检查,确保程序不会出现语义错误。最后,在代码生成阶段,编译器将生成目标代码,并将其存储到磁盘上的文件中。
现代编译器通常是自举的,也就是说,它们是用自己编写的语言编写的。因此,编译器可以看作是实现编程语言的工具,也是编程语言的重要组成部分之一。