编译器前端和后端

编译器粗略分为词法分析，语法分析，类型检查，中间代码生成，代码优化，目标代码生成，目标代码优化。把中间代码生成及之前阶段划分问编译器的前端，那么后端与前端是独立的。后端只需要一种中间代码表示，可以是三地址代码或四元式等，而这些都与前端生成的方式无关。按照这个分类，自己动手编写编译器，可以不必从头开始了。

试想一下，是否可以为不同的高级语言单独写一个前端，然后为不同的处理器架构单独写一个后端呢？

GCC基本上也是这么实现的，不过不要误会，并没有一个统一的gcc执行程序能够处理如此多的前端和后端，每个语言的编译器都是一个独立的程序（如C语言的编译器是gcc，C++的编译器是g++），而不同的后端也要对应不同的可执行程序。你可以下载单独的一份GCC源代码，通过不同的configure来生成自己需要的编译器。而且，编译器的实现也比上图要复杂的多，前端的主要功能是产生一个可供后端处理的语法树，而语法树结构实际上很难与处理器架构脱钩，这些都是编译器应用中需要解决的问题。

GCC强大的真正原因是什么？是因为它支持了众多的前端和后端吗？这些都不过是一个表象而已。GCC是一款真正自由的编译器，我们可以随时把代码拿过来修改以实现自己需要的功能。如果你的硬件平台增加了一些指令，而普通的编译器并不能产生这些指令怎么办？在GCC后端添加这些指令吧。如果你觉得C语言用的不太顺手，想给它添加一些功能怎么办？修改GCC的前端吧。因为有了GCC，我们才拥有这些自由，以及迅速实现自己想法的能力，而这些才是GCC强大背后的基础。

GCC编译的前端将不同的高级编程语言经过词法分析、语法分析转化为与前端语言无关的统一的中间表示。有了与前端无关的中间表示，GCC的前端将不同的高级编程语言转换成这种中间表示，这就是GCC处理器支持多种编程语言的根本原因。

参考文献

1、LLVM和Clang背后的故事
2、利用FLEX & BISON 快速实现简单的C 语言编译器前端
3、简述 LLVM 与 Clang 及其关系
4、编译器(GNU & GCC & clang & llvm)
5、gcc编译器---前端和后端