マルチパスコンパイラ

マルチパス コンパイラは、プログラムのソース コードまたは抽象構文木を複数回処理するタイプのコンパイラです。これは、プログラムを 1 回だけ走査する1 パス コンパイラとは対照的です。各パスは、前のパスの結果を入力として受け取り、中間出力を作成します。このようにして、(中間) コードはパスごとに改善され、最終パスで最終コードが生成されます。

マルチパスコンパイラは、パスの範囲が広いことからワイドコンパイラと呼ばれることもあります^{[1] 。つまり、コンパイルされるプログラムのごく一部ではなく、全体を「見る」ことができるのです。このように、これらのコンパイラで利用できる範囲が広いため、1パスコンパイラの出力と比較して、より優れた}コード生成（コードサイズが小さい、コードが高速など）が可能になりますが、その分、コンパイラ時間とメモリ消費量は多くなります。さらに、一部の言語は、その設計上、1パスでコンパイルすることができません。

マルチパス コンパイラのこの段階では、構文解析で使用または解釈できない無関係な情報をソース プログラムから削除します。無関係な情報には、コメントや空白などが含まれます。無関係な情報を削除するだけでなく、字句解析によって言語の字句トークンが決定されます。このステップは、マルチパス コンパイラを使用する場合、一般に前方宣言は不要であることを意味します。このフェーズでは、文字のシーケンスを種類、タイプ、値などの属性を持つトークンに分割することに重点を置いています。

構文解析は、言語の構文規則（多くの場合、文脈自由文法）を調べ、言語の中間表現を構築する役割を担います。この中間表現の例としては、抽象構文木や有向非巡回グラフなどが挙げられます。

意味解析は、構文解析から作成された表現を受け取り、その表現に意味ルールを適用して、プログラムが言語の意味ルール要件を満たしていることを確認します。たとえば、以下の例では、意味解析の段階で、言語がifステートメントの条件がブール式であることを要求している場合、 cond は有効なブール式であることを確認するために型チェックされます。

if (条件) { ... } else { ... }  
   
  
  

コンパイルのこの段階でセマンティック分析を実行することに加えて、コード生成を支援するために シンボル テーブルが作成されることがよくあります。

典型的なコンパイラのこの最終段階では、プログラムの中間表現を実行可能な命令セット (多くの場合、アセンブリ) に変換します。この最終段階は、コンパイルにおいてマシンに依存する唯一の段階です。コンパイルのこの段階で最適化を実行して、プログラムをより効率的にすること もできます。

コンパイラの他のパスには、コード生成の前に行われる中間コード生成フェーズと、ソース プログラムの記述時、中間コード生成フェーズの後、またはコード生成フェーズの後に行われるコード最適化フェーズが含まれます。

マシンに依存しない: 複数のパスにはモジュール構造が含まれ、コード生成はコンパイラの他のステップから分離されているため、パスは異なるハードウェア/マシンで再利用できます。

より表現力豊かな言語: 複数のパスにより、前方宣言の必要性がなくなり、相互再帰をエレガントに実装できます。 単一パスでコンパイル可能である必要があるために前方宣言を必要とする言語の主な例としては、CとPascal が挙げられますが、Java には前方宣言がありません。