一次和多道编译器的区别？

Question

我见过很多关于、一通和多通编译器的文章，但我似乎不明白。

• 什么是一遍编译器？
• 什么是多通编译器？
• 他们之间的主要区别是什么？
• 谁能用一种非常简单的语言提供他们之间的区别呢？

Answer 1

“多通”一词的起源来自于计算机内存少得多的时候。编译器需要大量的内存，而在小型内存机器中，这是很难管理的。

所以最初的想法是一个编译器在多个过程中运行。第一遍读取源代码，并执行基本任务，如语法检查、可能构建符号表，然后将其结果写入磁盘文件以供第二次使用。每次连续传递N将读取前一次传递的结果，并更改程序表示以将其进一步移动到机器代码，并写出其结果以供pass N+1读取。此过程会重复，直到最后一次传递生成最终代码。许多编译器可以通过几个(“多个”)通过；有许多著名的编译器，几十个在真正老旧的机器上构建的通行证。

(这一概念也适用于所谓的“两遍汇编程序”：第一遍读取汇编程序源代码，语法检查，确定标签符号应该使用的位置值；第二遍使用第一遍中分配的符号位置的知识生成目标代码)。

内存现在更大了，它非常实用，可以将源代码读取到内存中，让编译器在单个进程的内存中完成所有的工作，并编写目标代码。您仍然可以在链接器的概念中看到类似的残余；它们将多个对象模块(“第一次传递”)粘合到一个二进制文件中。

如果您在内部查看编译器，它们将分阶段运行。典型的阶段可能是：

*  Parse and syntax check
*  Build symbol tables
*  Perform semantic sanity check
*  Determine control flow
*  Determine data flow
*  Generate some "intermediate" language (representing abstract instructions)
*  Optimize the intermediate language
*  Generate machine code from the optimized language

特定编译器对阶段所做的操作因编译器而异。这些步骤中的每一个都使程序表示更接近最终的机器代码。N-pass编译器会将这些步骤中的一个或多个绑定到一个pass中.

回到现在，我们有大量的内存；现代编译器不需要将中间结果写入磁盘文件，因此所有这些阶段都发生在单个进程的内存中。你，编译器用户，没有看到他们。因此，你可以把现代编译器称为“一次通过”这个词的原意。既然现在没有人关心，这句话就被完全废弃了。

无论如何，编译器在内部仍然是多阶段的.(有些编译器在单个阶段中执行所有这些步骤；通常，它们不能进行大量的优化)。

Answer 2

多通编译器是将编译分离为多个传递的编译器，每次传递都将与上一次传递的结果一起继续。这些传递可以包括解析、类型检查、中间代码生成、各种优化传递以及最后的代码生成。例如，解析器可能创建一个解析树，然后类型检查器将检查类型错误，中间代码生成器可以转换成某种形式的中间代码。然后，每个优化传递都将获取当前的中间代码，并将其转换为一个更优化的形式。最后，代码生成传递将采用优化的中间代码并从中生成目标代码。

在一个单程编译器中，所有的步骤都发生在一次传递中。所以它读取了一些源代码，分析了它，对它进行了类型选择，优化了它，并为它生成了代码，然后才会转到下一段代码。

单程编译器消耗更少的内存(因为它们不保存内存中的整个AST和/或中间代码)，并且通常运行得更快。

有些语言，比如C语言，被设计成可以在一次传递中编译，而另一些语言则不是。例如，C中的函数需要在第一次使用之前声明，因此编译器在读取函数调用之前已经看到了函数的类型签名。然后，它可以使用该信息进行类型检查。例如，在更现代的语言(如Java或C# )中，函数可以在定义之前被调用(并且不存在前向声明)。这样的语言不能一次编译，因为类型检查程序在遇到函数调用时可能对函数的签名一无所知，因此不可能在不首先处理整个文件的情况下对程序进行排版。

此外，多通道编译器可以使用更多的优化，因此即使对于可以在一次传递中编译的语言，现代编译器也通常使用多次传递。

Answer 3

• 一遍编译器是一个编译器，它只通过每个编译单元的源代码一次。多通道编译器是一种编译器，它多次处理程序的源代码或抽象语法树。
• 单程编译器比多通编译器更快。
• 一次编译具有有限的传递范围，而多通编译器具有较宽的传递范围.
• 多通道编译器有时被称为宽编译器，而作为一次过编译器，有时被称为窄编译器。
• 许多编程语言不能用单程编译器来表示，例如，Pascal可以用一个单程编译器来实现，因为像Java这样的语言需要一个多通道编译器。