1. Preelaborazione:
- Questa è una fase facoltativa che avviene prima della compilazione vera e propria.
- Il preprocessore elabora macro, istruzioni condizionali e include direttive per preparare il codice sorgente per un'ulteriore compilazione.
2. Analisi lessicale (scansione):
- Il codice sorgente è suddiviso in singoli token, come parole chiave, identificatori, operatori e punteggiatura.
- L'analizzatore lessicale, noto anche come scanner, identifica questi token e li converte in una sequenza di simboli significativi.
3. Analisi della sintassi (analisi):
- L'analizzatore di sintassi o parser controlla se la sequenza di token segue le regole grammaticali del linguaggio di programmazione o di markup.
- Costruisce una struttura gerarchica che rappresenta la sintassi del programma e controlla gli errori di sintassi.
4. Analisi semantica:
- Il compilatore esegue l'analisi semantica per garantire che il programma sia semanticamente corretto.
- Verifica la compatibilità dei tipi di dati, le dichiarazioni delle variabili e i riferimenti, nonché gli errori logici o le incoerenze nel codice.
5. Generazione della rappresentazione intermedia (IR):
- Il compilatore traduce il codice sorgente in una rappresentazione intermedia (IR) come alberi di sintassi astratti (AST) o codice a tre indirizzi.
- IR è una rappresentazione indipendente dal linguaggio della struttura e della semantica del programma.
6. Ottimizzazione:
- Le ottimizzazioni del compilatore vengono applicate all'IR per migliorare l'efficienza del codice generato.
- Le ottimizzazioni possono includere la propagazione costante, lo srotolamento del loop, l'allocazione dei registri e l'eliminazione del codice morto.
7. Generazione del codice:
- L'IR ottimizzato viene convertito in linguaggio assembly, che è una rappresentazione simbolica di basso livello delle istruzioni della macchina.
- Il codice assembly è specifico per l'architettura del processore di destinazione.
8. Collegamento:
- Per programmi più grandi, la fase di collegamento combina file oggetto generati da diversi file sorgente e librerie esterne.
- Il collegamento risolve i riferimenti ai simboli tra i moduli e garantisce che tutte le dipendenze siano soddisfatte.
9. Assemblea:
- L'assembler converte il codice del linguaggio assembly in codice macchina, ovvero istruzioni binarie che il computer può eseguire direttamente.
10. Esecuzione:
- Il codice macchina finale viene caricato nella memoria del computer ed eseguito dalla CPU.
Il processo di compilazione è una serie di trasformazioni che consentono di tradurre un programma linguistico di alto livello scritto da esseri umani in una forma che può essere compresa direttamente dal computer. Ogni fase del processo avvicina il codice al linguaggio nativo della macchina garantendone correttezza ed efficienza.
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