golang编译原理初识

迈不过友情╰ 2022-09-09 09:18 224阅读 0赞

### 文章目录 ###

*  关于编译器
 *  词法分析
 *  语法分析
 *  类型检查
 *  生成 SSA 中间代码
 *  生成机器代码
 *  总结

# 关于编译器 #

编译器本质就是一个翻译器，作用是将一个高级语言翻译成计算机可以识别的机器语言，如今的编译器都是分层架构，分层可以增加各层之间的独立性。golang 编译器分为前端和后端

编译器种类：

*  本地编译器：可以编译生成所在计算机系统相同平台可执行的目标代码
 *  交叉编译器：可生成在其他平台上可执行的目标代码

golang 编译器主要编译阶段：

1.词法分析 => 2.语法分析 => 3.类型检查 => 4.生成 SSA 中间代码 => 5.生成机器代码

# 词法分析 #

golang 通过词法分析器程序将 golang 源代码文件中的字符串序列化成 Token 序列，或者称为**标记序列**，便于编译器后面的进一步进行语法分析

# 语法分析 #

golang 通过语法分析器将刚才生成的标记序列按照 golang 定义好的语法进行整理，构建出最后的**抽象语法树 AST**

每一个抽象语法树 AST 都对应一个单独的 golang 源码文件。AST 中包含有当前文件所属包名，定义的常量，结构体和函数等信息，方便后续调试

# 类型检查 #

golang 是静态类型语言。在类型检查时候（还会进行 AST 细节优化），**编译器通过遍历所有 AST 语法树上的结点**，会对 AST 中定义和使用的类型信息进行检查，类型检查的主要内容有：

*  常量，类型和函数名称和函数类型
 *  变量赋值和初始化
 *  函数和闭包的主体
 *  哈希键值对类型
 *  导入函数
 *  外部声明

一旦检查出语法树上有一处类型错误，编译器就会终止编译过程并且抛出错误

# 生成 SSA 中间代码 #

当类型检查没有发现 AST 语法树上的错误时候，就可认定 golang 源代码没有语法错误，golang **编译器使用 SSA 生成中间代码**，中间代码即 golang 汇编语言，SSA 生成中间代码的过程中能对代码进行优化

这样的汇编代码可以很好的实现跨平台运行，golang 汇编语言基于 Plan 9 汇编，并不直接提现机器底层硬件特性

# 生成机器代码 #

golang 会结合当前使用的硬件架构，使用 golang 目录中的特定的 CPU 的包将 golang **汇编语言转为成机器代码**，所以 golang 能在下面不同指令集的 CPU 上运行的原因

*  AMD64
 *  ARM
 *  ARM64
 *  MIPS
 *  MIPS 64
 *  ppc 64
 *  s390x
 *  x86
 *  WASM

# 总结 #

1.词法分析 => 2.语法分析 => 3.类型检查 => 4.生成 SSA 中间代码 => 5.生成机器代码

1.生成标记序列->2.通过标记序列生成抽象语法树 AST->3.检查所有抽象语法树 AST 上的结点->4.使用 SSA 将语法树 AST 转为中间代码(汇编)->5.汇编语言专为机器语言

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