编译器执行原理

词法分析器 

词法分析器的作用，是“分词”，将代码“一段一段“的切割，生成计算机可识别的代码，这些代码叫做“词法单元”。

var a = 3; // 会被解析器器识别为 var; a; =; 3

语法分析器

💡JavaScript语法分析器阶段，如果发现词法无法构造，就会提示语法错误、并结束构建语法树。

语法分析器的作用，是将词法单元转换成AST抽象语法树，“词法分析器”到“语法分析器”这个步骤是连续的。也就是说，“语法分析器”不需要等待“词法分析器”完成工作后在进行转换。“语法分析”的过程，就是把“词法分析”的结果生成“语法树”，且最终存储在内存中。

代码编译过程中的数据结构有两种，“语法树”、“符号表”。

• 语法树：程序语法的树表示，用来生成中间代码。
• 符号表：程序中用来存储所有符号的表，包括所有的字符串变量、直接量字符串、函数、类等。

语义检查器

语义检查器的作用，是负责对代码进行进一步的分析，以确保代码的逻辑正确性和一致性，例如类型匹配、参数匹配等。在强类型语言中，这种类型检查会更加严格，因为类型系统在编译期间会进行静态类型检查，而在弱类型语言（例如 JavaScript）中，类型检查通常是动态的，在运行时发生，所以JavaScript没有这个步骤。

中间码生成器 

中间码生成器的作用，是将“AST抽象语法树”转换成“中间码” 。以下罗列中间码带来的好处👍：

• 中间码与平台架构无关，中间码可以为多种环境的目标机、目标代码服务。
• 生成中间码，可以进行与平台架构无关的代码优化，提高目标代码质量。
• 源程序映射成中间代码表示，再映射成目标代码的工作分在几个阶段进行，使编译算法加清晰。 对于中间语言，要求其不但与机器无关，而且有利于代码生成。

代码优化器

代码优化器的作用，是精简、优化AST抽象语法树。以下罗列代码优化器步骤常见的优化点：

• 🙋‍♂️ 常量折叠（Constant Folding）：

           计算常量表达式的值，并用结果替换表达式。

• 🙋‍♂️ 死代码消除（Dead Code Elimination）

           删除不会被执行的代码，例如无法达到的分支或者未使用的变量。

• 🙋‍♂️ 循环优化（Loop Optimization）

           优化循环结构，例如循环展开、循环不变式外提等。

• 🙋‍♂️ 内联函数（Function Inlining）

          将函数调用处用函数体替换，减少函数调用开销。

• 🙋‍♂️ 数据流分析（Data Flow Analysis）

          分析数据在程序中的流动，以便进行进一步的优化。

代码生成器

代码生成器的作用，是生成可执行的目标代码，通常代码有两种，机器码、字节码。

• 🤖 机器码（Machine Code）

          机器码是直接针对特定硬件架构的二进制指令，可以直接在该硬件上执行。生成机器码的编译器通常称为本地编译器，因为它们生成的代码可以在本地硬件上运行。

• ⚙️ 字节码（Bytecode）

          机器码是一种中间形式，通常不是直接由硬件执行的。相反，它通常由一个虚拟机（如Java虚拟机）来解释或者编译成机器码。字节码的好处是它可以跨平台运行，因为它不依赖于特定的硬件架构，而是依赖于虚拟机的实现。例如，Java编译器会将Java源代码编译成字节码，然后在Java虚拟机上执行。