Čo je to kompilačný proces?

Kompilácia je proces konverzie zdrojového kódu napísaného v programovacom alebo značkovacom jazyku na spustiteľný kód. Zahŕňa rôzne fázy, pričom každá transformuje kód na formu nižšej úrovne, až kým sa nevytvorí konečný spustiteľný kód. Tu je všeobecný prehľad procesu kompilácie:

1. Predspracovanie:

- Toto je voliteľná fáza, ktorá nastáva pred skutočným kompilovaním.

- Preprocesor spracováva makrá, podmienené príkazy a obsahuje smernice na prípravu zdrojového kódu na ďalšiu kompiláciu.

2. Lexikálna analýza (skenovanie):

- Zdrojový kód je rozdelený na jednotlivé tokeny, ako sú kľúčové slová, identifikátory, operátory a interpunkcia.

- Lexikálny analyzátor, tiež známy ako skener, identifikuje tieto tokeny a konvertuje ich na sekvenciu zmysluplných symbolov.

3. Analýza syntaxe (analýza):

- Analyzátor syntaxe alebo syntaktický analyzátor kontroluje, či postupnosť tokenov dodržiava gramatické pravidlá programovacieho alebo značkovacieho jazyka.

- Vytvára hierarchickú štruktúru reprezentujúcu syntax programu a kontroluje syntaktické chyby.

4. Sémantická analýza:

- Kompilátor vykonáva sémantickú analýzu, aby sa uistil, že program je sémanticky správny.

- Kontroluje kompatibilitu dátových typov, deklarácie premenných a referencie, ako aj logické chyby alebo nezrovnalosti v kóde.

5. Generovanie medzistupňového zastúpenia (IR):

- Kompilátor preloží zdrojový kód do strednej reprezentácie (IR), ako sú abstraktné syntaktické stromy (AST) alebo trojadresový kód.

- IR je jazykovo nezávislá reprezentácia štruktúry a sémantiky programu.

6. Optimalizácia:

- Na IR sa aplikujú optimalizácie kompilátora, aby sa zlepšila účinnosť generovaného kódu.

- Optimalizácie môžu zahŕňať neustále šírenie, odvíjanie slučky, prideľovanie registrov a elimináciu mŕtveho kódu.

7. Generovanie kódu:

- Optimalizované IR sa prevedie do jazyka symbolických inštrukcií, čo je symbolické znázornenie strojových inštrukcií na nízkej úrovni.

- Kód zostavy je špecifický pre architektúru cieľového procesora.

8. Prepojenie:

- Pri väčších programoch spája fáza spájania objektových súborov generovaných z rôznych zdrojových súborov a externých knižníc.

- Prepojenie rieši odkazy na symboly medzi modulmi a zabezpečuje, že sú splnené všetky závislosti.

9. Montáž:

- Assembler konvertuje kód jazyka symbolických inštrukcií na strojový kód, čo sú binárne inštrukcie, ktoré môže počítač vykonávať priamo.

10. Realizácia:

- Konečný strojový kód je načítaný do pamäte počítača a vykonávaný procesorom.

Proces kompilácie je séria transformácií, ktoré umožňujú, aby bol vysokoúrovňový jazykový program napísaný ľuďmi preložený do podoby, ktorú môže počítač priamo pochopiť. Každý krok v tomto procese približuje kód k rodnému jazyku stroja a zároveň zabezpečuje správnosť a efektivitu.

• Predchádzajúca strana: Prečo musí byť počítačový program spustený v hlavnej pamäti? 
• Ďalšia strana: Ako naprogramujete dvojkový doplnok v binárnom c?