用Java怎么解析C/C++代碼生成AST抽象語法樹結(jié)構(gòu)

其中一個明顯的例子是Eclipse CDT里的parser。

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它是完全用Java實(shí)現(xiàn)的，手寫的遞歸下降parser，能把C或C++源碼parse成AST供Eclipse CDT的IDE功能使用。它支持C99語法（包括GCC擴(kuò)展）、C++語法（我沒仔細(xì)看現(xiàn)在支持到什么版本了）等。

它并不用于實(shí)際的編譯（這跟Eclipse JDT里的Eclipse Compiler for Java不同）；實(shí)際編譯還是交給諸如GCC、xlc之類的編譯器去完成。

關(guān)于Eclipse CDT里的C與C++ parser的介紹，請參考

Java 虛擬機(jī)一樣的速度甚至出現(xiàn)AOT編譯方式嗎

不論是物理機(jī)還是虛擬機(jī)，大部分的程序代碼從開始編譯到最終轉(zhuǎn)化成物理機(jī)的目標(biāo)代碼或虛擬機(jī)能執(zhí)行的指令集之前，都會按照如下圖所示的各個步驟進(jìn)行：

其中綠色的模塊可以選擇性實(shí)現(xiàn)。很容易看出，上圖中間的那條分支是解釋執(zhí)行的過程（即一條字節(jié)碼一條字節(jié)碼地解釋執(zhí)行，如JavaScript），而下面的那條分支就是傳統(tǒng)編譯原理中從源代碼到目標(biāo)機(jī)器代碼的生成過程。

如今，基于物理機(jī)、虛擬機(jī)等的語言，大多都遵循這種基于現(xiàn)代經(jīng)典編譯原理的思路，在執(zhí)行前先對程序源碼進(jìn)行詞法解析和語法解析處理，把源碼轉(zhuǎn)化為抽象語法樹。對于一門具體語言的實(shí)現(xiàn)來說，詞法和語法分析乃至后面的優(yōu)化器和目標(biāo)代碼生成器都可以選擇獨(dú)立于執(zhí)行引擎，形成一個完整意義的編譯器去實(shí)現(xiàn)，這類代表是C/C++語言。也可以把抽象語法樹或指令流之前的步驟實(shí)現(xiàn)一個半獨(dú)立的編譯器，這類代表是Java語言。又或者可以把這些步驟和執(zhí)行引擎全部集中在一起實(shí)現(xiàn)，如大多數(shù)的JavaScript執(zhí)行器。

Javac編譯

在Java中提到“編譯”，自然很容易想到Javac編譯器將*.java文件編譯成為*.class文件的過程，這里的Javac編譯器稱為前端編譯器，其他的前端編譯器還有諸如Eclipse?JDT中的增量式編譯器ECJ等。相對應(yīng)的還有后端編譯器，它在程序運(yùn)行期間將字節(jié)碼轉(zhuǎn)變成機(jī)器碼（現(xiàn)在的Java程序在運(yùn)行時基本都是解釋執(zhí)行加編譯執(zhí)行），如HotSpot虛擬機(jī)自帶的JIT（Just?In?Time?Compiler）編譯器（分Client端和Server端）。另外，有時候還有可能會碰到靜態(tài)提前編譯器（AOT，Ahead?Of?Time?Compiler）直接把*.java文件編譯成本地機(jī)器代碼，如GCJ、Excelsior?JET等，這類編譯器我們應(yīng)該比較少遇到。

下面簡要說下Javac編譯（前端編譯）的過程。

詞法、語法分析

詞法分析是將源代碼的字符流轉(zhuǎn)變?yōu)闃?biāo)記（Token）集合。單個字符是程序編寫過程中的的最小元素，而標(biāo)記則是編譯過程的最小元素，關(guān)鍵字、變量名、字面量、運(yùn)算符等都可以成為標(biāo)記，比如整型標(biāo)志int由三個字符構(gòu)成，但是它只是一個標(biāo)記，不可拆分。

語法分析是根據(jù)Token序列來構(gòu)造抽象語法樹的過程。抽象語法樹是一種用來描述程序代碼語法結(jié)構(gòu)的樹形表示方式，語法樹的每一個節(jié)點(diǎn)都代表著程序代碼中的一個語法結(jié)構(gòu)，如bao、類型、修飾符、運(yùn)算符等。經(jīng)過這個步驟后，編譯器就基本不會再對源碼文件進(jìn)行操作了，后續(xù)的操作都建立在抽象語法樹之上。

填充符號表

完成了語法分析和詞法分析之后，下一步就是填充符號表的過程。符號表是由一組符號地址和符號信息構(gòu)成的表格。符號表中所登記的信息在編譯的不同階段都要用到，在語義分析（后面的步驟）中，符號表所登記的內(nèi)容將用于語義檢查和產(chǎn)生中間代碼，在目標(biāo)代碼生成階段，黨對符號名進(jìn)行地址分配時，符號表是地址分配的依據(jù)。

語義分析

語法樹能表示一個結(jié)構(gòu)正確的源程序的抽象，但無法保證源程序是符合邏輯的。而語義分析的主要任務(wù)是讀結(jié)構(gòu)上正確的源程序進(jìn)行上下文有關(guān)性質(zhì)的審查。語義分析過程分為標(biāo)注檢查和數(shù)據(jù)及控制流分析兩個步驟：

標(biāo)注檢查步驟檢查的內(nèi)容包括諸如變量使用前是否已被聲明、變量和賦值之間的數(shù)據(jù)類型是否匹配等。

數(shù)據(jù)及控制流分析是對程序上下文邏輯更進(jìn)一步的驗(yàn)證，它可以檢查出諸如程序局部變量在使用前是否有賦值、方法的每條路徑是否都有返回值、是否所有的受查異常都被正確處理了等問題。

字節(jié)碼生成

字節(jié)碼生成是Javac編譯過程的最后一個階段。字節(jié)碼生成階段不僅僅是把前面各個步驟所生成的信息轉(zhuǎn)化成字節(jié)碼寫到磁盤中，編譯器還進(jìn)行了少量的代碼添加和轉(zhuǎn)換工作。?實(shí)例構(gòu)造器init（）方法和類構(gòu)造器clinit（）方法就是在這個階段添加到語法樹之中的（這里的實(shí)例構(gòu)造器并不是指默認(rèn)的構(gòu)造函數(shù)，而是指我們自己重載的構(gòu)造函數(shù)，如果用戶代碼中沒有提供任何構(gòu)造函數(shù)，那編譯器會自動添加一個沒有參數(shù)、訪問權(quán)限與當(dāng)前類一致的默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)，這個工作在填充符號表階段就已經(jīng)完成了）。

JIT編譯

Java程序最初是僅僅通過解釋器解釋執(zhí)行的，即對字節(jié)碼逐條解釋執(zhí)行，這種方式的執(zhí)行速度相對會比較慢，尤其當(dāng)某個方法或代碼塊運(yùn)行的特別頻繁時，這種方式的執(zhí)行效率就顯得很低。于是后來在虛擬機(jī)中引入了JIT編譯器（即時編譯器），當(dāng)虛擬機(jī)發(fā)現(xiàn)某個方法或代碼塊運(yùn)行特別頻繁時，就會把這些代碼認(rèn)定為“Hot?Spot?Code”（熱點(diǎn)代碼），為了提高熱點(diǎn)代碼的執(zhí)行效率，在運(yùn)行時，虛擬機(jī)將會把這些代碼編譯成與本地平臺相關(guān)的機(jī)器碼，并進(jìn)行各層次的優(yōu)化，完成這項(xiàng)任務(wù)的正是JIT編譯器。

現(xiàn)在主流的商用虛擬機(jī)（如Sun?HotSpot、IBM?J9）中幾乎都同時包含解釋器和編譯器（三大商用虛擬機(jī)之一的JRockit是個例外，它內(nèi)部沒有解釋器，因此會有啟動相應(yīng)時間長之類的缺點(diǎn)，但它主要是面向服務(wù)端的應(yīng)用，這類應(yīng)用一般不會重點(diǎn)關(guān)注啟動時間）。二者各有優(yōu)勢：當(dāng)程序需要迅速啟動和執(zhí)行時，解釋器可以首先發(fā)揮作用，省去編譯的時間，立即執(zhí)行；當(dāng)程序運(yùn)行后，隨著時間的推移，編譯器逐漸會返回作用，把越來越多的代碼編譯成本地代碼后，可以獲取更高的執(zhí)行效率。解釋執(zhí)行可以節(jié)約內(nèi)存，而編譯執(zhí)行可以提升效率。

HotSpot虛擬機(jī)中內(nèi)置了兩個JIT編譯器：Client?Complier和Server?Complier，分別用在客戶端和服務(wù)端，目前主流的HotSpot虛擬機(jī)中默認(rèn)是采用解釋器與其中一個編譯器直接配合的方式工作。

運(yùn)行過程中會被即時編譯器編譯的“熱點(diǎn)代碼”有兩類：

被多次調(diào)用的方法。

被多次調(diào)用的循環(huán)體。

兩種情況，編譯器都是以整個方法作為編譯對象，這種編譯也是虛擬機(jī)中標(biāo)準(zhǔn)的編譯方式。要知道一段代碼或方法是不是熱點(diǎn)代碼，是不是需要觸發(fā)即時編譯，需要進(jìn)行Hot?Spot?Detection（熱點(diǎn)探測）。目前主要的熱點(diǎn)?判定方式有以下兩種：

基于采樣的熱點(diǎn)探測：采用這種方法的虛擬機(jī)會周期性地檢查各個線程的棧頂，如果發(fā)現(xiàn)某些方法經(jīng)常出現(xiàn)在棧頂，那這段方法代碼就是“熱點(diǎn)代碼”。這種探測方法的好處是實(shí)現(xiàn)簡單高效，還可以很容易地獲取方法調(diào)用關(guān)系，缺點(diǎn)是很難精確地確認(rèn)一個方法的熱度，容易因?yàn)槭艿骄€程阻塞或別的外界因素的影響而擾亂熱點(diǎn)探測。

基于計(jì)數(shù)器的熱點(diǎn)探測：采用這種方法的虛擬機(jī)會為每個方法，甚至是代碼塊建立計(jì)數(shù)器，統(tǒng)計(jì)方法的執(zhí)行次數(shù)，如果執(zhí)行次數(shù)超過一定的閥值，就認(rèn)為它是“熱點(diǎn)方法”。這種統(tǒng)計(jì)方法實(shí)現(xiàn)復(fù)雜一些，需要為每個方法建立并維護(hù)計(jì)數(shù)器，而且不能直接獲取到方法的調(diào)用關(guān)系，但是它的統(tǒng)計(jì)結(jié)果相對更加精確嚴(yán)謹(jǐn)。

在HotSpot虛擬機(jī)中使用的是第二種——基于計(jì)數(shù)器的熱點(diǎn)探測方法，因此它為每個方法準(zhǔn)備了兩個計(jì)數(shù)器：方法調(diào)用計(jì)數(shù)器和回邊計(jì)數(shù)器。

方法調(diào)用計(jì)數(shù)器用來統(tǒng)計(jì)方法調(diào)用的次數(shù)，在默認(rèn)設(shè)置下，方法調(diào)用計(jì)數(shù)器統(tǒng)計(jì)的并不是方法被調(diào)用的絕對次數(shù)，而是一個相對的執(zhí)行頻率，即一段時間內(nèi)方法被調(diào)用的次數(shù)。

回邊計(jì)數(shù)器用于統(tǒng)計(jì)一個方法中循環(huán)體代碼執(zhí)行的次數(shù)（準(zhǔn)確地說，應(yīng)該是回邊的次數(shù)，因?yàn)椴⒎撬械难h(huán)都是回邊），在字節(jié)碼中遇到控制流向后跳轉(zhuǎn)的指令就稱為“回邊”。

在確定虛擬機(jī)運(yùn)行參數(shù)的前提下，這兩個計(jì)數(shù)器都有一個確定的閥值，當(dāng)計(jì)數(shù)器的值超過了閥值，就會觸發(fā)JIT編譯。觸發(fā)了JIT編譯后，在默認(rèn)設(shè)置下，執(zhí)行引擎并不會同步等待編譯請求完成，而是繼續(xù)進(jìn)入解釋器按照解釋方式執(zhí)行字節(jié)碼，直到提交的請求被編譯器編譯完成為止（編譯工作在后臺線程中進(jìn)行）。當(dāng)編譯工作完成后，下一次調(diào)用該方法或代碼時，就會使用已編譯的版本。

由于方法計(jì)數(shù)器觸發(fā)即時編譯的過程與回邊計(jì)數(shù)器觸發(fā)即時編譯的過程類似，因此這里僅給出方法調(diào)用計(jì)數(shù)器觸發(fā)即時編譯的流程：

如何將java語言轉(zhuǎn)變?yōu)閰R編語言

流程：

Java詞法分析

最開始的時候，高級語言編寫的程序?qū)幾g器來說只是一連串的單個字符組成的字符串。為了讓編譯器識別這一連串的字符串，需要逐個字符的讀取源程序，然后將其切分成有意義的單詞，這些被切分后的單詞在編譯器眼里是以

標(biāo)識，語義值對的形式存在。

為了從源程序字符串中依次找出單詞，編譯器需要具有掃描功能，通常這種掃描器可以用一組有限狀態(tài)機(jī)來實(shí)現(xiàn)。為了說明有限狀態(tài)機(jī)是怎么一回事，下面給出一個實(shí)例。

下圖為一個識別數(shù)字的有限狀態(tài)機(jī)，數(shù)字由整數(shù)部分和可選的小數(shù)部分組成。因此，根據(jù)這個有限狀態(tài)機(jī)，250和3.14159都能被識別成一個有效的數(shù)字。

Java語法分析

完成了“詞法分析”后，接下來就是激動人心的“語法分析”階段。通過語法分析得到語法樹。

Java翻譯語法樹

首先，尋找最小表達(dá)式，接下來，將最小表達(dá)式與其周邊的表達(dá)式合并。最后，將所有的表達(dá)式有序的進(jìn)行合并，得到最終的匯編語言描述。

至此，我們便將高級語言翻譯成了匯編語言。

期貨PMD值是怎么意思

參照百科解釋

PMD是一種開源分析Java代碼錯誤的工具。與其他分析工具不同的是，PMD通過靜態(tài)分析獲知代碼錯誤。也就是說，在不運(yùn)行Java程序的情況下報(bào)告錯誤。PMD附帶了許多可以直接使用的規(guī)則，利用這些規(guī)則可以找出Java源程序的許多問題。此外，用戶還可以自己定義規(guī)則，檢查Java代碼是否符合某些特定的編碼規(guī)范。

PMD的核心是JavaCC解析器生成器。PMD結(jié)合運(yùn)用JavaCC和EBNF（擴(kuò)展巴科斯-諾爾范式，Extended Backus-Naur Formal）語法，再加上JJTree，把Java源代碼解析成抽象語法樹（AST，Abstract Syntax Tree）。

PMD是一款采用BSD協(xié)議發(fā)布的Java程序代碼檢查工具。該工具可以做到檢查Java代碼中是否含有未使用的變量、是否含有空的抓取塊、是否含有不必要的對象等。該軟件功能強(qiáng)大，掃描效率高

在期貨中應(yīng)該是一種個人所設(shè)置的或者編程的一個期貨指標(biāo)，或者就是

偏振模色散指單模光纖中偏振色散，簡稱PMD（=Polarization Mode Dispersion），是由光纖橫截面微小的不對稱性引起的色散。這種不對稱性引起兩個相互垂直的基本偏振模以不同的速度傳播。由于經(jīng)歷了色散，即脈沖擴(kuò)展，當(dāng)接收器接收到這個合成的脈沖時要比發(fā)送端的脈沖寬。

起因于實(shí)際的單模光纖中基模含有兩個相互垂直的偏振模，沿光纖傳播過程中，由于光纖難免受到外部的作用，如溫度和壓力等因素變化或擾動，使得兩模式發(fā)生耦合，并且它們的傳播速度也不盡相同，從而導(dǎo)致光脈沖展寬，展寬量也不確定，便相當(dāng)于隨機(jī)的色散。隨著傳輸速率的提高，該色散對通信系統(tǒng)的影響愈來愈明，而且越來越不可低估。有文獻(xiàn)給出由PMD限制的系統(tǒng)最大距離按公式：L最大值=1000/（PMD.比特率）2，式中：L單位為（根號）km，PMD單位為PS/KM，以及比特率單位為Gb/s。國際上一些標(biāo)準(zhǔn)組織，如IEC、TIA和ITU考慮制定這種隨機(jī)性色散的統(tǒng)計(jì)特性和相應(yīng)的測試方法。

本文標(biāo)題：java代碼生成語法樹,樹遍歷的各種寫法 java
鏈接地址：http://chinadenli.net/article23/dsgjics.html

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