C#如何编译程序
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C#编译程序
在谈及C#编译程序之前,我们了解一点:计算机不能直接理解高级语言,只能直接理解机器语言,所以必须要把高级语言翻译成机器语言,计算机才能执行高级语言编写的程序。翻译的方式有两种,一个是编译,一个是解释。
两种方式只是翻译的时间不同。编译型语言写的程序执行之前,需要一个专门的编译过程,把程序编译成为机器语言的文件,比如exe(com)文件,以后要运行的话就不用重新翻译了,直接使用编译的结果就行了(exe文件)。
C#编译阶段如下:
C#编译程序把一个C#源程序翻译成目标程序的工作过程分为五个阶段:1、词法分析;2、语法分析;3、中间代码生成;4、代码优化;5、目标代码生成。主要是进行词法分析和语法分析,又称为源程序分析,分析过程中发现有语法错误,给出提示信息。
1、词法分析
词法分析的任务是对由字符组成的单词进行处理,从左至右逐个字符地对源程序进行扫描,产生一个个的单词符号,把作为字符串的源程序改造成为单词符号串的中间程序。执行词法分析的程序称为词法分析程序或扫描器。
源程序中的单词符号经扫描器分析,一般产生二元式:单词种别;单词自身的值。单词种别通常用整数编码,如果一个种别只含一个单词符号,那么对这个单词符号,种别编码就完全代表它自身的值了。若一个种别含有许多个单词符号,那么,对于它的每个单词符号,除了给出种别编码以外,还应给出自身的值。
词法分析器一般来说有两种方法构造:手工构造和自动生成。手工构造可使用状态图进行工作,自动生成使用确定的有限自动机来实现。
2、语法分析
编译程序的语法分析器以单词符号作为输入,分析单词符号串是否形成符合语法规则的语法单位,如表达式、赋值、循环等,***看是否构成一个符合要求的程序,按该语言使用的语法规则分析检查每条语句是否有正确的逻辑结构,程序是最终的一个语法单位。编译程序的语法规则可用上下文无关文法来刻画。
语法分析的方法分为两种:自上而下分析法和自下而上分析法。自上而下就是从文法的开始符号出发,向下推导,推出句子。而自下而上分析法采用的是移进归约法,基本思想是:用一个寄存符号的先进后出栈,把输入符号一个一个地移进栈里,当栈顶形成某个产生式的一个候选式时,即把栈顶的这一部分归约成该产生式的左邻符号。
3、中间代码生成
中间代码是源程序的一种内部表示,或称中间语言。中间代码的作用是可使编译程序的结构在逻辑上更为简单明确,特别是可使目标代码的优化比较容易实现。中间代码即为中间语言程序,中间语言的复杂性介于源程序语言和机器语言之间。中间语言有多种形式,常见的有逆波兰记号、四元式、三元式和树。
4、代码优化
代码优化是指对程序进行多种等价变换,使得从变换后的程序出发,能生成更有效的目标代码。所谓等价,是指不改变程序的运行结果。所谓有效,主要指目标代码运行时间较短,以及占用的存储空间较小。这种变换称为优化。
有两类优化:一类是对语法分析后的中间代码进行优化,它不依赖于具体的计算机;另一类是在生成目标代码时进行的,它在很大程度上依赖于具体的计算机。对于前一类优化,根据它所涉及的程序范围可分为局部优化、循环优化和全局优化三个不同的级别。
5、目标代码生成
目标代码生成是编译的***一个阶段。目标代码生成器把语法分析后或优化后的中间代码变换成目标代码。
目标代码生成阶段应考虑直接影响到目标代码速度的三个问题:一是如何生成较短的目标代码;二是如何充分利用计算机中的寄存器,减少目标代码访问存储单元的次数;三是如何充分利用计算机指令系统的特点,以提高目标代码的质量。
6、表格管理程序
编译过程中源程序的各种信息被保留在种种不同的表格,编译各阶段的工作都涉及到构造、查找、或更新有关的表格。
7、出错处理程序
如果编译过程中发现源程序有错误,编译程序应报告错误的性质和错误的发生的地点,并且将错误所造成的影响限制在尽可能小的范围内,使得源程序的其余部分能继续被编译下去。
这也是一般的编译语言的编译过程,但要注意的是C#有一个特殊的地方,那就是C#可以先编译成TL文件,将代码编译成中间代码(IL)既不是源程序也不是cpu指令,程序运行时JIT将IL翻译成本地cpu指令再执行,由于编译的是中间语言,因此速度比一般的解释性语言要快。
JAVA也有这个特性,java程序也需要编译,但是没有直接编译称为机器语言,而是编译称为字节码,然后用解释方式执行字节码。
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新闻名称:C#如何编译程序
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