前言
一、什么是编译器前端
让机器理解代码并生成可执行文件，这是一件很困难的事情，所以编译器是一个非常浩大的工程，它内部工作过程十分复杂 。
不过计算机科学中有句名言，任何一个问题都可以通过增加一个中间层/抽象层来解决，这也是最常用的计算机分层思想 。
All problems in computer science can be solved by another level of indirection. —— David John Wheeler所以为了降低编译器工程的复杂性，提高发展效率，一般把编译器分为两个完全解耦的两个部分
- 编译器前端 ：只负责理解代码，不考虑各种CPU指令不兼容等问题
- 编译器后端 ：只负责生成可执行文件，不考虑各种语言特性
这样，两个部分只需要约定好数据格式，就可以大幅度提高编译器的发展效率，编译器整个工作流程也变得非常简单清晰了，如下图所示，如果对图中的编译器前端不理解没关系，接下来的 第二节《编译器前端的原理》 会对这部分进行讲解
文章插图
结论 ：所以编译器前端就是编译器中的前端部分，负责理解代码并生成中间语言
二、编译器前端的原理
既然编译器前端的工作是理解代码，那么它的原理是什么呢，首先看下面一段简单的C语言代码
int age = 18;复制代码从人类阅读代码的角度来看，我们是如何理解上述代码的呢1、局部理解
- 看到 int 关键字
- 看到 age 标识符
- 看到 = 赋值符号
- 看到 18 字面量数值
- 看到 ; 结束符
局部理解的过程，就是词法分析的过程2、全局理解
通过联系孤立的、局部的理解结果，可得到一个整体 int age = 18 ;，对其在脑海中进行全局理解后，发现它符合C语言的整型赋值语法
整型赋值语法 -> 关键字 标识符 赋值符号 字面量关键字 -> int | long标识符 -> [a-zA-Z_]+[a-zA-Z+_*0-9]*字面量 ->[0-9]+复制代码所以通过全局理解，最终可知道上面代码是一个整型的赋值语句全局理解的过程，就是语法分析的过程3、总结
结合人类理解代码的过程，编译器前端主要可以分为局部理解和全局理解两个步骤，其中
- 局部理解会生成一个一个的理解结果，称为Token
- 全局理解会把孤立的token联系成为一个整体，进行语法规则匹配，如果符合语法则理解成功，否则理解失败
词法分析器就是在做对字符序列的局部理解，每完成一次局部理解，就生成一个Token 。常见的Token包括操作符、符号、空白符、关键字、标识符、数字、浮点数、字符串、字符等 。
所以词法分析器的工作内容也比较简单，只要能把输入的字符序列，生成一个有序的token列表即可 。
四、词法分析器的原理
1、直接扫描法
直接扫描法的思路类似二重循环的暴力法，每一轮的扫描都是如下过程
- 先第一层的扫描，根据第一个字符判断属于哪种类型的token
- 进入第二层的扫描，向后依次读取，直到读出一个完整的token为止，跳出第二层循环
- 继续开始第一层的扫描
let end = s.length-1;for(let i=0; i<=end; i=n){ let tokenType = justTokenType(s[i]); switch(tokenType){ case "string": let queue = []; for(let j = i; j<=end-1; ++j){ if(!match){ break; } queue.push(s[j]); } let token = queue.join(''); tokens.push(token); n=j+1; break; }}复制代码
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