本節(jié)書摘來自華章出版社《編譯與反編譯技術(shù)》一書中的第1章，第1.1節(jié)，作者龐建民，陶紅偉，劉曉楠，岳峰。更多章節(jié)內(nèi)容可以訪問云棲社區(qū)“華章計算機(jī)”公眾號查看。

人類之間的交流是通過語言進(jìn)行的，但語言不是唯一的，不同的語言之間需要翻譯，這就導(dǎo)致了翻譯行業(yè)的建立。人與計算機(jī)之間也是通過語言進(jìn)行交流的，但人類能理解的語言與機(jī)器能理解的語言是不同的，也需要翻譯，這就導(dǎo)致了系列編譯器的誕生。編譯技術(shù)所討論的問題，就是如何把符合人類思維方式的意愿（源程序）翻譯成計算機(jī)能夠理解和執(zhí)行的形式（目標(biāo)程序）。實現(xiàn)從源程序到目標(biāo)程序轉(zhuǎn)換的程序，稱為編譯程序或編譯器。反編譯技術(shù)所討論的問題，就是如何把計算機(jī)能夠理解和執(zhí)行的形式（目標(biāo)程序）翻譯成便于人類理解的形式（高級語言源程序或流程圖）。實現(xiàn)從目標(biāo)程序到便于人類理解的系列文檔的轉(zhuǎn)換，稱為反編譯程序或反編譯器。

編譯器這個術(shù)語是由Grace Murray Hopper在20世紀(jì)50年代初期提出的，現(xiàn)代意義上最早的編譯器是20世紀(jì)50年代后期的Fortran編譯器，該編譯器驗證了經(jīng)過編譯的高級語言的生命力，也為后續(xù)高級語言和編譯器的大量涌現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。

反編譯技術(shù)起源于20世紀(jì)60年代，比編譯技術(shù)晚10年左右，但反編譯技術(shù)的成熟度遠(yuǎn)不如編譯技術(shù)。在半個世紀(jì)的發(fā)展過程中，出現(xiàn)了不少實驗性的反編譯器，其中以Dcc、Boomerang和IDA Pro的反編譯插件Hex_rays最為著名。但這些反編譯器都有這樣或那樣的缺陷。例如，Dcc只能識別最簡單的數(shù)據(jù)類型；Boomerang無法識別復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，如C++的類和多維數(shù)組；Hex_rays只能產(chǎn)生可讀性較低的C偽代碼，且同樣無法識別復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。因此，反編譯技術(shù)還有很廣闊的研究與發(fā)展空間。

本章僅對編譯器和編譯流程方面的知識進(jìn)行概要闡述，反編譯方面的概要介紹將在第10章給出。

1.1　編譯器與解釋器

計算機(jī)的硬件只能識別和理解由0、1字符串組成的機(jī)器指令序列，即目標(biāo)程序或機(jī)器指令程序。在計算機(jī)剛剛發(fā)明的時期，人們只能向計算機(jī)輸入機(jī)器指令程序來讓它進(jìn)行簡單的計算。由于機(jī)器指令程序不易被人類理解，用它編寫程序既困難又容易出錯，于是就引入了代替0、1字符串的由助記符號表示的指令，即匯編指令，匯編指令的集合稱為匯編語言，匯編指令序列稱為匯編語言程序。但匯編程序?qū)嶋H上與機(jī)器語言程序是一一對應(yīng)的，均要求程序員按照指令工作的方式來思考和解決問題，兩者之間并無本質(zhì)區(qū)別。因此，它們被稱為面向機(jī)器的語言或低級語言。

隨著計算機(jī)的發(fā)展和應(yīng)用需求的增長，程序員的需求也大幅增長，但能夠用機(jī)器語言或匯編語言編程的人員數(shù)量滿足不了這種需求，許多科技工作者也想自己動手編寫程序，因此，需要抽象度更高、功能更強(qiáng)的語言來作為程序設(shè)計語言，于是產(chǎn)生了面向各類應(yīng)用的便于人類理解與運(yùn)用的程序設(shè)計語言，即高級語言。盡管人類可以借助高級語言來編寫程序，但計算機(jī)硬件真正能夠識別和理解的語言還是由0、1組成的機(jī)器語言，這就需要在高級語言與機(jī)器語言之間建立橋梁，使得高級語言能夠過渡到機(jī)器語言。也就是說，需要若干“翻譯”，把各類高級語言翻譯成機(jī)器語言。語言通常被分成三個層次：高級語言、匯編語言、機(jī)器語言。高級語言可以翻譯成機(jī)器語言，也可以翻譯成匯編語言，這兩種翻譯都稱為編譯。匯編語言到機(jī)器語言的翻譯稱為匯編。編譯和匯編屬于正向工程，有時還需要將機(jī)器語言翻譯成匯編語言或高級語言，這通常稱為反匯編或反編譯，屬于逆向工程。

在編譯器工作方式下，源程序的翻譯和翻譯后程序的運(yùn)行是兩個相互獨立的階段。用戶輸入源程序，編譯器對該源程序進(jìn)行編譯，生成目標(biāo)程序，這個階段稱為編譯階段。目標(biāo)程序在適當(dāng)?shù)妮斎胂聢?zhí)行，最終得到運(yùn)行結(jié)果的過程稱為運(yùn)行階段。

解釋器是另一種形式的翻譯器。它把翻譯和運(yùn)行結(jié)合在一起進(jìn)行，邊翻譯源程序，邊執(zhí)行翻譯結(jié)果，這種工作方式被稱為解釋器工作方式。

換句話說，編譯器的工作相當(dāng)于翻譯一本原著，原著相當(dāng)于源程序，譯著相當(dāng)于目標(biāo)程序，計算機(jī)的運(yùn)行相當(dāng)于閱讀一本譯著，這時，原著和翻譯人員并不需要在場，譯著是主角。解釋器的工作相當(dāng)于現(xiàn)場翻譯，外賓和翻譯都要在場，翻譯邊聽外賓講話，邊翻譯給聽眾，翻譯是主角。解釋器與編譯器的主要區(qū)別是：運(yùn)行目標(biāo)程序時的控制權(quán)在解釋器而不是目標(biāo)程序。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的《编译与反编译技术》——第一章 引论 1.1节编译器与解释器的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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