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编译过程可分为3个步骤:
解析步骤包含了词法分析和语法分析两个过程。
词法分析
是将源代码的字符流转变为标记(Token)集合,标记是编译过程的最小元素。 语法分析
是根据Token序列构建抽象语法树的过程。 抽象语法树
是一种用来描述程序代码语法结构的树形表示方式,语法树中的每一个节点都代表着程序代码中的一个语法结构,例如包、类型、修饰符、运算符、接口等。
符号表是由一组符号地址和符号信息构成的表格。符号表中登记的信息在编译的不同阶段都要用到。在语义分析中,符号表所登记的内容将用于语义检查和产生中间代码。在目标代码生成阶段,当对符号名进行地址分配时,符号表是地址分配的依据。
JDK1.6之中提供了一组插入式注解处理器的标准API在编译期间对注解进行处理,可以把它看做是一组编译器插件,在这些插件中,可以读取、修改、添加抽象语法树中的任意元素。若这些插件在处理注解期间对语法树进行了修改,编译器将回到解析及填充符号表的过程重新处理,直到所有插入式注解处理器都没有再对语法树进行修改为止,每一次循环称为一个Round。
语法树能表示一个结构正确的源程序的抽象,但无法保证资源程序是符合逻辑的。而语义分析的主要任务
是对结构上正确的源程序进行上下文有关性质的审查,如类型审查。
在Javac的编译过程中,语义分析过程分为标注检查
以及数据及控制流分析
两个步骤。
标注检查步骤检查的内容包括诸如变量使用前是否已被声明、变量与赋值之间的数据类型是否能够匹配
等。
在标注检查步骤中,还有一个重要的动作称为变量折叠
。例如:
在代码中写下:
int a = 1 + 2;
在经过变量折叠之后,1 + 2
会被折叠为字面量3
。所以在代码里定义int a = 1 + 2
比起直接定义int a = 3
并不会增加程序运行期的运算量。
数据及控制流分析是对程序上下文逻辑更进一步的验证,他可以检查出诸如程序局部变量在使用前是否有赋值、方法的每条路径是否都有返回值、是否所有的受检查异常都被正确处理了等问题。
语法糖(Syntactic Sugar)
,也称糖衣语法,由英国计算机科学家Peter J.Landin发明的一个术语,指在计算机语言中添加的某种语法,这种语法对语言的功能并没有影响,但是更方便程序员使用。
Java中的语法糖会在编译阶段还原
回简单的基础语法结构,这个过程成为解语法糖
。
字节码生成是Javac编译过程的最后一个阶段,此阶段编译器还进行了少量的代码添加和转换工作。实例构造器<init>()
和类构造器<clinit>()
就是在这个阶段添加到语法树中的。完成了对语法树的遍历和调整之后,生成最终的Class文件。
泛型的本质是参数化类型,即所所操作的数据类型被指定为一个参数。这种参数类型可以应用在类、接口和方法的创建中,分别被称为泛型类、泛型接口和泛型方法。
Java中泛型只存在于源代码中,在编译阶段会擦除泛型,替换为原来的原生类型(Raw Type,也称裸类型),并在相应地方插入强制转型代码。
包装类的“==”运算在不遇到算术运算的情况下不会自动拆箱
,它们的equals()方法不处理数据转型
。
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