본문내용
1. 인터프리터와 컴파일러의 특징
1.1. 인터프리터와 컴파일러의 개념
인터프리터와 컴파일러는 프로그램의 실행 과정에서 중요한 역할을 담당한다. 인터프리터는 프로그램을 문장 단위로 번역하여 즉시 실행할 수 있게 해준다. 이에 비해 컴파일러는 프로그램 전체를 한꺼번에 번역하여 실행 파일을 생성한다.
인터프리터는 사용자와 실시간으로 상호작용할 수 있게 해준다. 사용자는 프로그램을 입력하면 바로 실행 결과를 확인할 수 있고, 필요에 따라 새로운 명령어를 추가로 입력할 수 있다. 이처럼 인터프리터 방식은 프로그램 개발 및 디버깅 과정에 유용하다. 하지만 문장 단위로 번역하므로 속도가 느리다는 단점이 있다.
반면 컴파일러는 전체 프로그램을 번역하여 실행 파일을 생성한다. 따라서 한 번 번역이 완료되면 그 파일을 반복해서 실행할 수 있다. 이로 인해 컴파일러 방식은 인터프리터 방식보다 실행 속도가 빠르다. 또한 컴파일러는 전체 프로그램을 한꺼번에 검사하므로 오류 발생 시 전체 코드의 실행을 막을 수 있다. 하지만 실행 파일을 생성하는 과정이 복잡하다는 단점이 있다.
결론적으로 인터프리터와 컴파일러는 프로그램의 실행 방식에 차이가 있으며, 이에 따라 장단점이 다르다고 할 수 있다. 개발자는 프로그램의 성격과 목적에 따라 적절한 실행 방식을 선택해야 한다.
1.2. 인터프리터와 컴파일러의 차이점
인터프리터와 컴파일러의 차이점은 다음과 같다.
첫째, 번역 방식의 차이이다. 컴파일러는 전체 프로그램을 한꺼번에 번역하여 실행파일을 만들어내지만, 인터프리터는 소스코드를 한 줄씩 해석하며 실행한다. 따라서 컴파일러는 전체 프로그램에 대한 오류를 한 번에 발견할 수 있지만, 인터프리터는 실행 중에 오류가 발생하면 그 시점에서만 오류를 탐지할 수 있다."
둘째, 실행 속도의 차이이다. 컴파일러는 전체 프로그램을 기계어로 변환하므로 실행 속도가 빠르지만, 인터프리터는 한 문장씩 번역하고 실행하므로 실행 속도가 상대적으로 느리다."
셋째, 메모리 관리의 차이이다. 컴파일러는 프로그램 실행에 필요한 메모리를 미리 할당하지만, 인터프리터는 프로그램 실행 중 필요한 메모리를 동적으로 할당한다. 따라서 컴파일러가 인터프리터보다 메모리 관리가 효율적이다."
넷째, 실행파일 생성의 차이이다. 컴파일러는 실행파일을 생성하지만, 인터프리터는 실행파일을 생성하지 않는다. 대신 인터프리터는 소스코드를 직접 해석하여 실행한다."
2. 컴파일러의 구성 단계
2.1. 어휘분석 단계
어휘분석 단계는 컴파일러의 첫 번째 단계로, 원시 프로그램을 읽어들여 프로그램을 구성하고 있는 최소 단위인 어휘들을 분리해내는 과정이다. 이 단계에서는 원시 프로그램의 문장을 구성하고 있는 문자열을 토큰이라는 의미 있는 단위로 나누어 이들이 문법적으로 올바른지 분석한다. 구체적으로 어휘분석기(lexical analyzer)는 입력 문자열을 읽어 들여 공백, 주석 등의 불필요한 문자들을 제거하고, 숫자, 식별자, 예약어 등과 같은 어휘 단위들을 구분해 내어 이들을 토큰의 형태로 출력한다. 이렇게 생성된 토큰들은 구문분석 단계의 입력이 되며, 이를 통해 프로그램의 구문구조를 파악할 수 있게 된다. 따라서 컴파일러의 효율적인 동작을 위해서는 어휘분석 단계가 정확하게 수행되어야 한다고 볼 수 있다.
2.2. 구문분석 단계
구문분석 단계는 어휘분석 단계에서 나온 토큰들을 입력으로 받아, 이들이 올바른 문장구조를 갖고 있는지를 검사하는 단계이다"
구문분석 단계에서는 파싱(parsing)이라고 불리는 과정을 거치게 된다. 파싱은 입력 프로그램의 구문을 트리 구조로 분석하는 과정으로, 입력 프로그램이 문법에 맞게 구성되어 있는지를 검사한다.
구문분석 단계에서는 주로 문맥 자유 문법(Context-Free Grammar)이 사용된다. 문맥 자유 문법은 구문 트리를 효과적으로 생성할 수 있어 컴파일러 구현에 적합하다. 이때 구문 트리는 프로그램의 문법 구조를 계층적으로 표현한 트리 형태의 데이터 구조이다.
구문분석 기법으로는 하향식 분석(Top-Down Parsing)과 상향식 분석(Bottom-Up Parsing)이 있다. 하향식 분석은 시작 심볼에서 시작하여 단말 기호에 도달하는 방식이고, 상향식 분석은 단말 기호에서 시작하여 시작 심볼에 도달하는 방식이다.
LR 분석기와 LL 분석기가 대표적인 상향식 분석 기법이며, LALR 분석기와 ...
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