2017년 1월 22일 일요일

컴파일 00

컴파일 과정
1. 구문 해석
2. 의미 해석
3. 중간 표현의 생성
4. 코드 생성

1. 구문 해석
소스 코드의 해석을 파스(Parse) 또는 구문해석(syntax analyzing)이라고 한다. 또한 소스 코드를 파스하는 프로그램 모듈을 파서(parser) 혹은 구문 해석시(syntax analyzer)라 한다. 그러면'컴퓨터가 이해하기 쉬운 형식'은 어떤 것일까. 그것은 구문 트리(syntax tree)라고 하는 형식이다. 구문 트리는 이름 그대로 트리 구조로 소스 코드의 문법 구조를 그대로 옮겨 놓은 구조이다.
2. 의미 해석
소스 코드를 Parse해서 구문 트리가 만들어졌으면, 다음에는 구문 트리를 해석해서 필요 없는 부분을 없애기도 하고 정보를 추가하기도 하여 추상 구문 트리(AST, abstract syntax tree) 데이터 구조를 만든다. 이 처리를 의미 해석(semantic analysis)이라 한다.
- 어떤 변수가 로컬 변수인지 글로번 변수인지 구별하기
- 변수 선언과 참조를 연결 짓기
- 변수나 식의 타입을 체크하기
- 변수를 참조하기 전에 초기화하고 있는지 조사하기
- 리턴 값이 있는 함수가 값을 제대로 반환하고 있는 체크하기
3. 중간 표현 생성
추상 구문 트리가 생기면, 다음에는 컴파일러 내부에서만 사용되는 중간 표현(IR, intermediate representation)구조로 추상 구문 트리를 변환한다. 일부러 중간 표현을 생성하는 가장 큰 이유는 여러 종류의 프로그래밍 언어나 기계어에 대응하기 위해서다.
예를들어 CPU에 따라 다른 컴파일러가 필요하다. (중간 표현이 없다면) 그러니 상황에 따라 모든 컴파일러를 만들어야 한다면 엄청난 수의 컴파일러가 필요하다. 그러니 만약 모든 프로그래밍 언어가 공통의 중간 표현으로 변환하면 1개의 언어, 1개의 CPU에 대응하는 코드는 각각 1개만 있으면 된다. 그래서 여러 종류의 언어나 CPU에 대응하는 컴파일러는 중간 표현을 사용하는 것이 좋다. 예를 들면 GCC는 RTL(register transfer language)이라는 중간표현을 사용한다.
4. 코드 생성
마지막으로 중간 표현을 어셈블리 언어로 변환한다. 이 단계를 코드 생성(code generation)이라고 한다. 코드를 생성하는 프고그램 모듈이 코드 제너레이터(code generator)이다. 코드 생성 포인트는 프로그래밍 언어와 어셈블리 언어의 차이를 얼마나 줄일 수 있는가 하는 점이다.
5. 최적화
실제 컴파일러에는 코드를 최적화(optimization)하는 단계까 포함된다.

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