Bạn viết mã bằng Python hoặc C++. Máy tính chỉ hiểu mã nhị phân. Trình biên dịch là một chương trình dịch mã nguồn thành mã máy. Nó đọc toàn bộ chương trình của bạn, kiểm tra lỗi và tạo ra một tệp thực thi. Sau khi biên dịch, chương trình có thể chạy mà không cần trình biên dịch.

Trình biên dịch không chỉ dịch mã mà còn tối ưu hóa. Một trình biên dịch tốt sẽ loại bỏ các lệnh dư thừa, sắp xếp lại các phép toán và phân bổ thanh ghi một cách hiệu quả. Sự khác biệt giữa bản dịch đơn giản và bản dịch được tối ưu hóa có thể gấp mười lần về tốc độ.

Các giai đoạn biên soạn

• Phân tích từ vựng: chia mã thành các token
• Phân tích cú pháp: xây dựng cây cú pháp
• Phân tích ngữ nghĩa: kiểm tra loại và phạm vi
• Tối ưu hóa: cải thiện hiệu suất
• Tạo mã: tạo ra mã máy

Không phải tất cả các ngôn ngữ đều sử dụng trình biên dịch. Các ngôn ngữ thông dịch như Python thực thi mã từng dòng một. Trình biên dịch JIT (Just-in-Time) kết hợp cả hai phương pháp, biên dịch các đoạn mã quan trọng ngay trong thời gian chạy. Mỗi chiến lược đều đánh đổi tốc độ khởi động lấy tốc độ thực thi.