[CS] 컴파일러(Compiler)란?

1. 컴파일러(Compiler)

    - 특정 프로그래밍 언어로 쓰여 있는 문서를 다른 프로그래밍 언어 혹은 컴퓨터 언어로 옮기는, 일종의 번역 프로그램.

    - 비주얼, 터보, 볼랜드 등 언어에 따라 다양한 컴파일러 종류가 존재한다.

    - 보통 high-level 프로그래밍 언어를 실행 프로그램으로 만들기 위한 lower level언어(ex 어셈블리 언어, object 코드, 등)로 바꾸는 데에 사용

    - 원래의 문서를 '소스 코드' 혹은 원시 코드라고 부름

    - 출력된 문서를 '목적 코드'라고 부름

    1) 컴파일러 실행 단계

        (1) 구문 분석 : 소스 코드 파일을 읽어 추상 구문 트리 생성, 문법에 맞지 않는 소스 코드는 사용자에게 알림

        (2) 최적화 : 추상 구문 트리 분석 및 최적화.

        (3) 코드 생성 : 목적 코드 생성.(기계어 번역의 경우 레지스터 할당, 연산 순서 바꾸기 외)

        (4) 링킹 : 기계어 번역의 경우, 여러 라이브러리의 목적 코드를 묶어 하나의 실행파일 생성. 

                   - 일부는 이 과정을 컴파일 과정에서 제외함.

    2) 컴파일 과정

        (1) 전처리기(Prrprocessor) : #include 등 #이 붙은 전처리기 구문을 처리.

        (2) 컴파일러로 컴파일

        (3) 어셈블러(Assembler) : 완전히 기계어로 바꾸어주는 역할

        (4) 링커(Linker) 여러 개의 오브젝트 파일을 하나로 합치거나, 라이브러리를 합침

    3) 컴파일러의 필수 조건

        (1) 컴파일러는 옮김의 과정에서 프로그램의 뜻을 보존하여야 함

            즉, 입력받은 프로그램의 의미를 충실히 따라야 함

        (2) 컴파일러는 입력으로 들어온 프로그램을 실용적으로 개선해야 함

    4) 컴파일러의 기능

        (1) 고급언어를 직접 기계어 코드로 변환

        (2) 자바의 경우 바이트 코드로 변환한다. 중간단계의 코드를 생성하고 이를 해석하여 실행

            자바는 마이크로프로세서에서 실행되도록 개발되었기 때문.

            - 장점 : 한 번 컴파일된 바이트 코드는 다른 플랫폼에서 재컴파일 없이 실행할 수 있음.

            - 단점 : 바이트 코드를 해석해서 실행할 프로그램 구조가 필요. 직접 기계어 코드 실행시보다 느림

        (3) C/C++의 경우 직접 기계어 코드로 변환

        (4) 마이크로프로세서는 각각 다른 기계어 코드를 가지고 있기에, 다른 기계어 코드를 생성해야 함

            즉, 마이크로프로세서에 맞는 컴파일러를 사용해야 함