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| Compilers | Compiladores |
Compiladores
Programação
Na sua essência, um computador barebones (também conhecido como computador de programa armazenado) nada mais é do que uma máquina que sabe ler etapas escritas em um conjunto de instruções fixo e executá-las. O conjunto de instruções que um computador entende é muito específico para ele. Isso também é conhecido como linguagem de máquina ( opcodes ). Linguagem de máquina é muitas vezes referida como código binário.
Humanos interagem com computadores usando Programas . Um programa é simplesmente uma sequência de opcodes fornecidos ao computador juntamente com dados que são necessários para executar os opcodes.
Por exemplo,
ADD 10, 20 // ADD is the Opcode
// and 10, 20 are the two operands(data)
// needed for the ADD instruction to be executed successfully
Os humanos desenvolvem programas para resolver problemas complexos. Observando como os opcodes são simples, se tentarmos desenvolver programas usando apenas opcodes, será muito complicado e difícil de depurar. Para resolver este problema, linguagens de alto nível como C / C ++, Python, Java, Javascript, etc foram desenvolvidas.
Agora, linguagens de alto nível não são adequadas para execução por computadores. Assim, surgiu a necessidade de um tradutor que pudesse digerir os programas de linguagem de alto nível e convertê-los em instruções de linguagem de máquina adequadas para execução por um computador.
[HUMANOS] -> [Programas de idiomas de alto nível] -> [Tradutor] -> [Linguagem de máquina] -> [Computador]
Um compilador é um tipo de programa tradutor, que traduz linguagens de alto nível em código binário, que não é nada além de 1s e 0s. Quando você executa seu código-fonte, um compilador traduz todo o código primeiro e depois produz o código binário. Então o computador pega o código binário e o executa.
Se houver erros no seu código-fonte, o compilador detecta e sinaliza-os. Isso interrompe o processo de compilação. Depois que todos os erros são corrigidos, o compilador converte o código e gera um programa executável.
Partes de um compilador
A maioria dos compiladores divide-se em três estágios principais: Análise, Transformação e Geração de Código
- A análise está tomando código bruto e transformando-o em uma representação mais abstrata do código.
- A transformação leva essa representação abstrata e manipula para fazer o que o compilador quiser.
- Geração de código leva a representação transformada do código e transforma-lo em novo código.
Análise
A análise normalmente é dividida em duas fases: Análise Lexical e Análise Sintática .
A análise lexical pega o código bruto e o separa nessas coisas chamadas de tokens por uma coisa chamada tokenizer (ou lexer).
Tokens are an array of tiny little objects that describe an isolated piece of the syntax.
They could be numbers, labels, punctuation, operators, etc.
A análise sintática pega os tokens e os reformata em uma representação que descreve cada parte da sintaxe e sua relação com o outro. Isso é conhecido como uma representação intermediária ou Abstract Syntax Tree.
An Abstract Syntax Tree, or AST for short, is a deeply nested object.
It represents code in a way that is both easy to work with and tells us a lot of information.
Transformação
O próximo tipo de estágio para um compilador é a transformação. Novamente, isso apenas pega a AST da última etapa e faz alterações nela. Ele pode manipular o AST na mesma língua ou pode traduzi-lo em um idioma totalmente novo.
Geração de Código
A fase final de um compilador é a geração de código. Às vezes, os compiladores fazem coisas que se sobrepõem à transformação, mas, na maior parte, a geração de código apenas pega a AST e a converte em código binário.
Todos os compiladores precisam executar estas etapas. A maioria dos compiladores modernos também executa outras etapas, como verificar erros de tipo e otimizar o código compilado resultante.
Mais Informações:
"A Gentler Introduction to Programming", de Matt Adesanya, abrange compiladores versus intérpretes, juntamente com outros conceitos básicos de programação.