Основные понятия

Трансляция языков — это процесс преобразования программы, написанной на одном языке программирования (исходный язык), в эквивалентную программу на другом языке (объектный язык). Это позволяет выполнять программы на аппаратных платформах, где изначально использованный язык не поддерживается напрямую.

Виды трансляторов

1. Ассемблер

   Преобразует программы с языка ассемблера (символического представления машинного языка) в машинный код. Каждая команда ассемблера обычно соответствует одной команде машинного языка.

2. Компилятор

   Преобразует программы с языка высокого уровня в машинный код или ассемблер. Например, компиляторы для языков C++, Rust и Go.

   

   Если в язык ассемблер

   

3. Интерпретатор

   Выполняет программы непосредственно, без создания промежуточного машинного кода. Например, интерпретаторы Python и Ruby.

   

4. Препроцессор

   Преобразует программы на расширенной версии языка программирования в стандартный вариант этого же языка. Пример: препроцессор C.

5. Загрузчик (линковщик)

   Подготавливает скомпилированные программы для выполнения, соединяя их с необходимыми библиотеками и модулями.

Этапы трансляции

1. Анализ исходного кода:

   • Лексический анализ: Разбиение программы на токены (основные элементы кода, такие как ключевые слова, идентификаторы, символы операций).
   • Синтаксический анализ: Проверка правильности структуры программы согласно правилам языка, построение дерева разбора.
   • Семантический анализ: Проверка смысла программы (например, совместимость типов данных).

2. Генерация промежуточного кода:

   Создание машинно-независимого кода, удобного для оптимизации и дальнейшей трансляции.

3. Оптимизация:

   Улучшение кода для повышения производительности, включая:

   • Вычисление констант на этапе компиляции.
   • Уменьшение количества операций (например, замена умножения на сложение).
   • Устранение дублирующихся подвыражений.

4. Генерация объектного кода:

   Преобразование промежуточного кода в машинный или ассемблерный код для целевой платформы.

5. Машинно-зависимая оптимизация:

   Улучшение объектного кода с учетом особенностей целевой архитектуры (например, использование специфических регистров или инструкций процессора).

Пример процесса трансляции

1. Программа на языке C++ компилируется в текст на C.
2. Текст на C компилируется в программу на языке ассемблера.
3. Линковщик создает выполняемый машинный код.
4. Загрузчик размещает код в памяти для выполнения.