컴파일러 기초: Lexer 구현 및 동작 원리 분석

핵심 기술

이 문서는 컴파일러의 첫 단계인 Lexical Analysis (Lexer 또는 Tokenizer)의 구현 원리를 C++ 코드를 중심으로 상세하게 설명하며, 입력 문자열을 의미 있는 토큰 단위로 분리하는 과정을 다룹니다.

기술적 세부사항

• 컴파일러 단계별 설명: 전처리, 컴파일 (Lexical Analysis, Syntax Analysis, Semantic Analysis, IR 생성 및 최적화, Target 코드 생성), 어셈블러, 링커 등 컴파일러의 전체적인 파이프라인을 간략하게 소개합니다.
• Lexer의 역할: 소스 코드를 문자 단위로 읽어들여, 숫자, 연산자, 괄호 등의 '토큰(Token)'으로 분리하는 작업을 수행합니다.
• 토큰(Token) 구조: TokenType (e.g., NUMBER, PLUS, MINUS)과 value (e.g., "12", "+")를 포함하는 Token 구조체 정의를 제시합니다.
• Lexer 클래스 구현:
  • 입력 문자열(text)과 현재 파싱 위치(pos)를 멤버 변수로 가집니다.
  • is_space(): 공백 문자를 구분하는 헬퍼 함수를 구현합니다.
  • is_digit(): 숫자 문자를 구분하는 헬퍼 함수를 구현합니다.
  • getNextToken(): 문자열을 순회하며 각 문자를 분석하여 토큰을 반환합니다.
    • 공백은 건너뜁니다.
    • 연속된 숫자는 하나의 NUMBER 토큰으로 처리합니다.
    • 기호 문자들은 해당 연산자 토큰으로 처리합니다.
    • 알 수 없는 문자는 오류를 발생시킵니다.
  • 문자열의 끝에 도달하면 END 토큰을 반환합니다.
• 예제 코드: hello.c와 같은 간단한 코드 예시를 통해 전처리 단계를 설명하고, 12*(34+56)과 같은 입력 문자열을 Lexer를 통해 토큰화하는 과정을 보여줍니다.

개발 임팩트

• 프로그래밍 언어의 내부 동작 방식에 대한 기본적인 이해를 높일 수 있습니다.
• 간단한 파서(Parser)와 함께 기본적인 언어 해석기를 직접 구현해볼 수 있는 기반을 마련합니다.
• 소프트웨어 개발자가 컴파일러와 링커의 역할을 이해하는 데 도움을 줍니다.

커뮤니티 반응

• 원본 텍스트에서 특정 커뮤니티 반응에 대한 언급은 없으나, 컴파일러와 관련된 주제는 개발 커뮤니티에서 꾸준히 높은 관심을 받고 있습니다.

톤앤매너

• 전문적이고 교육적인 톤으로, 복잡한 컴파일러의 첫 단계를 쉽게 이해할 수 있도록 안내합니다.