词法分析在编译过程中的第一步是词法分析,也称为扫描。词法分析器会将源代码分解为一个个的词法单元(token),如变量名、关键字、操作符等。每个词法单元都具有特定的含义和类型。例如,对于C语言的源代码`int a = 10;`,词法分析器会将其分解为`int`、`a`、`=`、`10`和`;`等词法单元。语法分析词法分析之后,编译器进入语法分析阶段,也称为解析。语法分析器根据语法规则检查词法单元之间的关系,并根据语法规则构建语法树(Syntax Tree)或抽象语法树(Abstract Syntax Tree,AST)。语法树是一种用于表示源代码结构的树状数据结构。例如,对于C语言的源代码`int a = 10;`,语法分析器会构建出如下的语法树:
declaration / | \ specifier = constant / | int 10 | a
语义分析语法分析之后,编译器进行语义分析。语义分析器会检查源代码中的语义错误并进行修正。它会对变量的声明和使用进行检查,检查函数调用是否匹配等。例如,对于C语言的源代码`int a = 10;`,语义分析器会检查变量`a`是否已经声明过,并检查赋值操作符的类型匹配等。代码生成在完成语义分析之后,编译器进入代码生成阶段。代码生成器会根据语法树或抽象语法树生成目标代码。目标代码可以是机器码、汇编代码或中间代码(如LLVM IR)。例如,对于C语言的源代码`int a = 10;`,代码生成器会生成相应的汇编代码或目标代码,以便后续的链接、装载和执行。下面是一个简单的C语言示例代码,用于演示C/C++编译器的工作流程:
c#include int main() { int a = 10; printf("a = %d\n", a); return 0;}