????????Go 语言和Java语言一样都是一门需要编译才能运行的编程语言,也就是说代码在运行之前需要通过编译器生成二进制机器码。
? ? ? ? Go 语言编译器的源代码在?src/cmd/compile?目录中,目录下的文件共同组成了 Go 语言的编译器,而编译过程是一个多阶段的过程,它将源代码转换为机器代码。这个过程通常分为以下几个步骤:
词法分析器将源代码分解为标记。标记是源代码中的基本单位,它可以是一个标识符、一个关键字、一个运算符、一个界定符等。词法分析器使用正则表达式来识别标记。
词法分析器的工作原理如下:
案例:
func main() {
fmt.Println("Hello, world!")
}
上述代码经过词法分析后就会变为如下所示:
func
main
(
)
{
fmt
.
Println
(
"Hello, world!"
)
}
?
语法分析器将词法分析后的标记组合成语法结构。语法结构是源代码中代码块的结构,它可以是一个函数、一个语句、一个表达式等。语法分析器使用上下文无关文法(CFG)来识别语法结构,该过程,语法分析器可以采用自下而上或者自上而下的规约方式进行解析,将每一个 Go 的源代码文件最终会被归纳成一个?SourceFile
?结构。
语法分析器的工作原理如下:
PS:SourceFile 结构:
SourceFile
?结构是 Go 编译器生成的内部数据结构,它表示一个 Go 源代码文件。SourceFile
?结构包含了源代码文件中的所有语法结构,例如函数、变量、类型等。
针对上面提到的helloWorld代码,最终会归纳为下面这个SourceFile结构
SourceFile {
Name: nil,
Decls: []Decl{
&FuncDecl{
Name: &Ident{Name: "main"},
Type: &FuncType{
Params: []*Field{},
Results: []*Field{},
},
Body: &BlockStmt{
List: []Stmt{
&ExprStmt{
X: &CallExpr{
Fun: &Ident{Name: "fmt"},
Args: []Expr{
&BasicLit{Value: "Hello, world!"},
},
},
},
},
},
},
},
Imports: []*ImportDecl{},
Comments: []*CommentGroup{},
Doc: nil,
Pos: token.Pos(0),
End: token.Pos(48),
}
类型检查器检查语法结构是否符合 Go 语言的类型系统。Go 语言的类型系统是一个静态类型系统,这意味着在编译时就需要知道变量和表达式的类型、函数和闭包的主体、哈希键值对的类型等等。
类型检查器的工作原理如下:
代码生成器将语法结构转换为机器代码。代码生成器使用多种优化技术来提高机器代码的性能。例如,代码生成器可以使用寄存器分配算法来将变量分配到寄存器上。
代码生成器的工作原理如下:
链接器将机器代码链接成一个可执行程序。链接器首先将机器代码加载到内存中,然后将代码段、数据段和 BSS 段链接在一起。最后,链接器将可执行程序写入到磁盘上。
链接器的工作原理如下:
Go 语言的编译过程是一个多阶段的过程,它将源代码转换为机器代码。这个过程通常分为词法分析、语法分析、类型检查、代码生成和链接等步骤。