編譯並執行

編譯器（compiler），是一種計算機程序，它會將用某種編程語言寫成的源代碼（原始語言），轉換成另一種編程語言（目標語言）。

它主要的目的是將便於人編寫、閲讀、維護的高級計算機語言所寫作的源代碼程序，翻譯為計算機能解讀、運行的低階機器語言的程序，也就是可執行文件。編譯器將原始程序（source program）作為輸入，翻譯產生使用目標語言（target language）的等價程序。源代碼一般為高階語言（High-level language），如Pascal、C、C++、C# 、Java等，而目標語言則是彙編語言或目標機器的目標代碼（Object code），有時也稱作機器代碼（Machine code）。

一個現代編譯器的主要工作流程如下：

源代碼（source code）→預處理器（preprocessor）→編譯器（compiler）→彙編程序（assembler）→目標代碼（object code）→鏈接器（Linker）→可執行文件（executables）， 最後打包好的文件就可以給電腦去判讀運行了。 ^[1] 

早期的計算機軟件都是用匯編語言直接編寫的，這種狀況持續了數年。當人們發現為不同類型的CPU編寫可重用軟件的開銷要明顯高於編寫編譯器時，人們發明了高級編程語言。由於早期的計算機的內存很少，當大家實現編譯器時，遇到了許多技術難題。

大約在20世紀50年代末期，與機器無關的編程語言被首次提出。隨後，人們開發了幾種實驗性質的編譯器。第一個編譯器是由美國女性計算機科學家葛麗絲·霍普（Grace Murray Hopper）於1952年為A-0系統編寫的。但是1957年由任職於IBM的美國計算機科學家約翰·巴科斯（John Warner Backus）領導的FORTRAN則是第一個被實現出具備完整功能的編譯器。1960年，COBOL成為一種較早的能在多種架構下被編譯的語言。

高級語言在許多領域流行起來。由於新的編程語言支持的功能越來越多，計算機的架構越來越複雜，這使得編譯器也越來越複雜。

早期的編譯器是用匯編語言編寫的。首個能編譯自己源程序的編譯器是在1962年由麻省理工學院的Hart和Levin製作的。從20世紀70年代起，實現能編譯自己源程序的編譯器變得越來越可行，不過還是用Pascal和C語言來實現編譯器更加流行。製作某種語言的第一個能編譯器，要麼需要用其它語言來編寫，要麼就像Hart和Levin製作Lisp編譯器那樣，用解釋器來運行編譯器。

編譯器的構造與優化是計算機專業的大學課程，課程名稱一般為“編譯原理”或“編譯器”。通常在課程中包含了如何實現一種教學用程序語言的編譯器。一個著名的例子是20世紀70年代，瑞士計算機科學家尼克勞斯·維爾特（Niklaus Emil Wirth）用於講解編譯器的構造時使用的PL/0編譯器。儘管它很簡單，PL/0編譯器介紹了這個領域的幾個有影響的概念：

編譯器的一種分類方式是按照生成代碼所運行的系統平台劃分，這個平台稱為目標平台。

有一些編譯器輸出的代碼，將運行於與編譯器所在相同類型的計算機和操作系統之上，這種編譯器叫做本地編譯器。輸出可以運行於不同的平台之上的編譯器，叫做交叉編譯器。由於嵌入式系統通常沒有軟件開發環境，因此，為這類系統開發軟件時，通常需要使用交叉編譯器。

編譯器所輸出於虛擬機上運行之代碼，編譯器和編譯器輸出的運行平台有可能相同，也有可能不同。因此，對於這類編譯器，不去區分它是本地編譯器還是交叉編譯器。 ^[3] 

即時編譯（英語：Just-in-time compilation），又譯及時編譯、實時編譯，動態編譯的一種形式，是一種提高程序運行效率的方法。通常，程序有兩種運行方式：靜態編譯與動態解釋。靜態編譯的程序在執行前全部被翻譯為機器碼，而解釋執行的則是一句一句邊運行邊翻譯。

即時編譯器則混合了這二者，一句一句編譯源代碼，但是會將翻譯過的代碼緩存起來以降低性能損耗。相對於靜態編譯代碼，即時編譯的代碼可以處理延遲綁定並增強安全性。

即時編譯器有兩種類型，一是字節碼翻譯，二是動態編譯翻譯。

微軟的.NET Framework，還有絕大多數的Java實現，都依賴即時編譯以提供高速的代碼執行。Mozilla Firefox使用的JavaScript引擎SpiderMonkey也用到了JIT的技術。Ruby的第三方實現Rubinius和Python的第三方實現PyPy也都通過JIT來明顯改善了解釋器的性能。 ^[3]