• 功能：把人類寫的程式碼轉化成機器看得懂、可以執行的碼
• 為何要懂？
  • 寫出更高效的代碼 ⇒ 編譯、翻譯時效率更高
  • 理解編譯器的限制
  • 寫出接近最佳化的語言
• 編譯器 vs 直譯器

  • 編譯器

    • Input ⇒ characters ⇒ Lexer ⇒ tokens ⇒ Parser ⇒ ast

    ⇒ Code Generator ⇒ characters ⇒ output

  • 直譯器

    • Input ⇒ characters ⇒ Lexer ⇒ tokens ⇒ Parser ⇒ ast

    ⇒ Evaluator

    • 跳過了程式碼生成的步驟，直接編譯
    • debug時節省時間

編譯步驟

1. 從你給定的原始碼中讀取單個詞。
   • 詞法分析：把字元一個一個拆開
   • 關鍵在把字元結合成我們要的單詞、識別符號、符號等
2. 把這些詞按照單詞、數字、符號、運算子進行分類。
3. 通過模式匹配從分好類的單詞中找出運算子，明確這些運算子想進行的運算。
   • 語法解析：提取由詞法分析器產生的標記，並嘗試判斷它們是否符合特定的模式，然後把這些模式與函式呼叫、變數呼叫、數學運算之類的表示式關聯起來。
   • 解析器逐詞地定義程式語言的語法。
4. 解析器產生一個運算子的抽象語法樹AST（表示式樹）。
5. 遍歷表示式樹中的所有運算子，產生相應的二進位制資料。
   • 程式碼產生器接收AST產生程式碼或彙編程式碼
   • 彙編器（組合語言的編譯器）把彙編程式碼生成相應的二進位制程式碼（機器碼）⇒ .o 目標檔案
6. 生成可執行檔案
   • 連結器讀取通用的機器碼，然後使它變為一個可執行檔案

C++編譯器

• .h頭文件
  • 不被編譯，負責聲明
  • 編譯器在編譯MyClass.cpp的時候，對於MyClass這個類以及Fun()這個成員函數，編譯器必須找到它的聲明，這個函數才能被正確編譯。
  • 如果有其他cpp需要使用MyClass這個類的時候，也需要他的聲明

//.h文件
#define DEFAULT_VALUE 0

class MyClass{
	public:
		void fun();
	public:
		int value = DEFAULT_VALUE
}

• .cpp源文件
  • 被編譯用

//.cpp文件
#include "MyClass.h"
void MyClass::fun(){
	// Do something
	return;
}

1. 預編譯：編譯器把.h頭文件替換到.cpp源文件相關的位置上

   • 去.h找聲明

   class MyClass{
   	public:
   		void fun();
   	public:
   		int value = 0
   }
   
   void MyClass::fun(){
   	// Do something
   	return;
   }
   

2. 編譯：編譯.cpp源文件，若成功的話會生成目標文件.o for Linux/.obj for Win

   • 輸入命令行命令可以看到.o的內容$objdump -x MyClass.o