如何深入理解GCC编译器？

Question

这个问题的背景是：我正在尝试了解编译器的工作原理。我学到了很多新东西：扫描器、解析器、AST、IR、优化、前端、后端、LL(1)等等。我的进步很渐进且很有趣。现在，我想做一些实际的工作。
从程序员的角度来看，我知道为什么typedef struct { int x; mytype* next; } mytype;不能编译，我也知道正确的语法typedef struct mystruct { int x; struct mystruct* next; } mytype;，但我想知道在编译过程中到底发生了什么问题。我正在使用gcc，我想知道如何使用gcc开发人员选项-fdump-...来回答这个问题。

- Stef1611

---

“编译过程中问题确切发生在哪里”是什么意思？C语言标准规定了错误，编译器实现它。你需要知道gcc的哪一行文件出错了吗？还是你想问什么？ - Alexey Frunze

肯定不在词法分析器、后端或任何一个优化器中。它早在前端的某个地方。 - Alexey Frunze

@AlexeyFrunze。你在某个地方写了“前端”，这正是我想知道的（注：“typedef struct…”只是为了说明我尝试做的事情，但我还有其他的）。我想知道是否有一些开发者选项策略（https://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/Developer-Options.html#Developer-Options），可以理解它确切发生在哪里，如果你查看生成的文件（.tu、.original、.gimple、.omplower等）。顺便说一下：我开始阅读《龙书》了。 - Stef1611

显然，《龙书》不会告诉你有关gcc的任何具体信息。你可以找到错误打印的位置，然后从那里开始倒推。 - Alexey Frunze

@Alexey。我同意《龙书》是一本通用的书籍。如果我想做我在问题中提到的事情，那就是做一些与理论不同的事情。理论（如《龙书》所解释的）非常有趣，但很难理解。幸运的是，网上有许多文档可以帮助我。因此，我想使用gcc和-fdump选项来进行实践工作。我的两个目标是：尝试理解一些要点，同时也放松一下自己。我知道你写了一个编译器：恭喜！！！也许你有一些建议可以给我关于我的编译之旅的理解。 - Stef1611

如果你对gcc的内部工作原理感兴趣，最好在他们的邮件列表上提出你的问题。 - Alexey Frunze

Answer 1

GCC编译器的第一步是语法分析器。

c-parser.c 

它将你的 C、C++ 或其他代码解析为 GIMPLE 表示形式：

Parse -> Gimplify -> Tree -> SSA -> Optimize -> Generate -> RTL -> Optimize RTL Generate -> ASM

例如，错误可以在终端或IDE中找到，错误输出如下：

gcc yourcode.c
yourcode.c:2:25: error: unknown type name 'mytype'
 typedef struct { int x; mytype* next; } mytype;
                         ^~~~~~

您可以通过链接来了解它的工作原理。

抱歉我的英语不好。

- Алексей Хилаев