Vorlesungsskript - Institut für Programmierung und Reaktive Systeme

1 Einführung
Eventuell schließt sich an die Phase der Code-Generierung noch eine maschinenabhängige
Code-Optimierung an, die Ineffizienzen im erzeugten Maschinencode beseitigt
(z.B. überflüssige Kopierbefehle entfernt oder einzelne Maschinenbefehle durch
effizientere Befehle mit derselben Wirkung ersetzt).
1.5.3 Front-End, Back-End
Bei der Einteilung des Compilers in Phasen werden häufig die Begriffe Front-End
und Back-End verwendet. Das Front-End eines Compilers umfaßt alle zielsprachenunabhängigen
Compilerphasen, das Back-End entsprechend alle quellsprachenunabhängigen
Phasen des Compilers.
Für die Portierung eines Compilers auf eine andere Zielsprache kann i. allg. das Front-
End unverändert weiterverwendet werden, so daß nur das entsprechende Back-End
neu implementiert werden muß. Im umgekehrten Fall kann die Verbindung mehrerer
Front-Ends mit einem gemeinsamen Back-End sinnvoll sein, um innerhalb eines Programms
Teilprogramme in einer jeweils für das Teilproblem optimalen Programmiersprache
zu schreiben und aus diesen Teilprogrammen ein gemeinsames Zielprogramm
zu erzeugen.
1.5.4 Läufe
Es ist üblich, mehrere Übersetzungsphasen in einem einzelnen Lauf (pass) zu implementieren.
Ein Lauf steht dabei für einen Durchlauf durch eine Darstellung des
Programms. Dabei kann es sich sowohl um den Quelltext als auch um eine interne
Darstellung des Programms wie z.B. den Syntaxbaum handeln. Dabei bietet es
sich an, Phasen, deren Arbeitsschritte eng miteinander verzahnt sind, in einem Lauf
zusammenzufassen. Eine Möglichkeit wäre zum Beispiel die Integration von lexikalischer
und syntaktischer Analyse in einem Lauf sowie der semantischen Analyse und
der Codegenerierung in einem zweiten Lauf.
Einen Extremfall stellt der Ein-Pass-Compiler dar, der die Analyse des Quellprogramms
und die Synthese des Zielprogramms während eines einzigen Durchlaufs
durch den Programmtext durchführt. In diesem Fall muß gewährleistet sein, daß
jeder Bezeichner vor seiner Verwendung deklariert wurde, da nachträgliche Änderungen
am Zielprogramm nicht mehr möglich sind. Aus diesem Grund ist in vielen
Compilern für die Sprache Pascal [JW91] die Vordeklaration von Bezeichnern mit
der forward-Anweisung vorgesehen.
Andere Programmiersprachen wie z.B. Algol-68 [OT97] erlauben die Verwendung von
Bezeichnern vor ihrer Deklaration, so daß für diese Sprachen die Implementierung
mittels eines Ein-Pass-Compilers nicht möglich ist.
Bei der Implementierung einer Sprache mittels einer virtuellen Maschine gilt: Der
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