Compiler construction 何时使用抽象或具体语法树？

我一直在研究编译器。词法分析似乎非常直截了当：把一个“句子”分解成单词（或代词）。为了确保语法正确，需要一个解析器。解析器通常会获取标记并构建一棵树，从而生成根节点（将单词转换成句子、段落、页面等）

从这一点来看，解析器似乎可以构建AST。AST只包含执行代码所需的内容，因此括号之类的内容是不必要的，因为AST中内置了运算符优先级。AST可能是编译器所需要的全部

但是如何将代码从一种语言转换成另一种语言呢？采用一种合成语言（语法）或一种现有语法，并将其转换为另一种，其中运算符优先级规则可能不同，也可能不同？操作员优先级是否也“内置”到CST

例如，让我们假设我编写了一种语言，并希望将其转换为PHP代码。大多数语言中的三元运算符具有从右到左的关联性。PHP错误地使用了从左到右的关联性（）。我希望“我的语言”从右向左使用，但生成的PHP代码必须应用括号才能在PHP中获得正确的结果（使用，结果需要是“train”而不是“horse”）

那么对于语言翻译来说，CST会更好吗？运算符优先级通常内置于CST中吗？中间有什么事吗？有没有用简单的代数方程来比较这两棵树的例子？有说明三元运算符的例子吗

（转码是“编程语言翻译”的正确术语吗？谷歌搜索会显示转换媒体。）

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我想弄清楚的是：什么时候使用一种语言比使用另一种语言更合适？

您只需要一个模拟源语言所有语义细节的AST。根据定义，如果它确实正确地建模了语义，并且您的语言包含了一个三元运算符，那么它也将正确地建模运算符应用的特定顺序（例如，前因模重写的结果，如括号）

所以你的问题不在AST中。它使用优先级不同的类似（三元）运算符生成另一种语言

这是代码生成中一个由来已久的问题：目标的运算符与源的运算符不太匹配，因此输出不能是一对一的。在您的例子中，您应该能够通过生成带有括号的PHP三元运算符来解决问题，以控制实现原始语义的顺序，因此这不是一个大问题

一般来说，生成实现所需结果的代码序列可能相当复杂，而且有很多方法可以做到这一点。这就是为什么编译器的书厚而不是薄。您似乎已经含蓄地决定了“获取AST、行走AST、吐代码”；这几乎是一个动态代码生成器。如果您不关心生成的代码是否特别好，并且目标语言与源语言非常接近，那么这就足够了

如果代码生成问题更复杂，通常情况下，AST用于生成计算的数据流模型，该模型由产生结果的运算符组成，并使用以前运算符的结果，以获取变量值和常量的“运算符”为基础。然后遍历数据流表示以生成代码；这样做的好处是，您可以在数据流表示中选择运算符，在目标语言中找到匹配的代码序列，生成该序列，然后考虑如何收集操作数。更好的方案将数据流子图（表示等效的复合目标语言结构）与生成的数据流图相匹配；这可以产生更好的代码。通常，可以在生成原始代码后应用特定于目标语言的优化，以生成更好的代码。在这两种情况下，您都必须担心如何管理运算符结果；它们可以直接输入下一个目标语言操作员，或者必须进入某种临时存储器（对于机器代码，这可以是另一个寄存器或内存位置）。做这一切并不容易；同样，这也是为什么编译器的书不薄的原因

这种想法的一个变体是源代码到源代码的程序转换。这将源代码中的结构“直接”映射到目标代码中的结构，尽管这通常是通过在AST上操作在幕后完成的，因为未解析的编程语言文本很难匹配。我们的系统就是这种系统的一个例子。使用这样的工具，您可以用源语言（隐式地与解析树匹配）编写模式，并用目标语言（隐式地生成目标语言AST）编写相应的模式。您可以编写复杂的源或目标构造，以提供上述数据流图匹配的大部分效果。生成后优化包括更多重写规则，这些规则将目标代码转换为目标代码

一句话：有一个AST是不够的，除非你的翻译真的很琐碎。 您可以在此阅读更多关于您需要什么的信息，请回答：

警告：以下是响亮的意见

关于“转码器”：我更喜欢术语“编译”、“翻译”或“源代码到源代码”编译器。我已经建立了将近40年的程序分析和操作工具。我从未听说过“转码器”这个词，直到我遇到了这样一个问题：一个描述IMHO的回答是一个真正糟糕的代码翻译方案，叫做NACA。从那以后，我听说这个词越来越受欢迎；我不明白为什么我们必须发明另一个术语，当我们有足够的术语时。通常这是有人发明了一个高级祭司职位的标志；“让我们发明一个闪亮的新术语，这样人们就不会真正理解我们在做什么”。我很高兴离开