学习编写编译器[关闭]

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首选语言 ：C / C ++，Java和Ruby。

我正在寻找一些有用的书籍/教程，以了解如何仅出于教育目的编写自己的编译器。我最熟悉C / C ++，Java和Ruby，因此我更喜欢涉及这三种资源之一的资源，但是任何好的资源都是可以接受的。

#1楼

这是一个广阔的主题。不要小看这一点。并且不要低估我的观点，不要低估它。
我听说《龙书》是一个（“？”）学习的起点。 :)善于搜索，最终将成为您的生活。
构建自己的编程语言绝对是一个好练习！但是要知道，最终它永远不会用于任何实际目的。例外情况很少，而且相差很远。

#2楼

您可能想要研究Lex / Yacc（或Flex / Bison，无论您想称呼它们如何）。 Flex是一个词法分析器，它将分析和识别您语言的语义成分（“令牌”），而Bison将用于定义解析每个令牌时发生的情况。对于可以编译为C的编译器或动态运行指令，这可能是但绝对不限于打印C代码。

该常见问题解答应为您提供帮助，本教程看起来非常有用。

#3楼

我认为这是一个非常模糊的问题。只是因为涉及的话题很深。但是，编译器可以分解为两个独立的部分。上半部分和下半部分。上半部通常采用源语言并将其转换为中间表示，下半部负责平台特定的代码生成。

尽管如此，一种用于实现该主题的简便方法的想法（至少在我们的编译器类中使用了该想法）是在上述两部分中构建编译器。具体来说，仅通过构建上半部分就可以对整个过程有所了解。

仅做上半部分就可以使您获得编写词法分析器和解析器的经验，并生成一些“代码”（我提到的中间表示形式）。因此，它将采用您的源程序并将其转换为另一种表示形式，并进行一些优化（如果需要），这是编译器的核心。然后，下半部分将采用该中间表示形式，并生成在特定体系结构上运行程序所需的字节。例如，下半部分将采用您的中间表示形式并生成PE可执行文件。

关于该主题的一些书对我特别有用，是《编译器原理和技巧》（或《龙书》，这是由于封面上有可爱的龙）。它有一些很棒的理论，并且确实以一种真正可访问的方式涵盖了上下文无关文法。同样，为了构建词法分析器和解析器，您可能会使用* nix工具lex和yacc。不足为奇的是，这本名为《 lex and yacc 》的书在这本《龙书》停下来的地方找到了。

#4楼

一般而言，对于编译器而言，没有五分钟的教程，因为这是一个复杂的主题，编写编译器可能需要几个月的时间。您将必须进行自己的搜索。

通常会解释Python和Ruby。也许您也想从翻译开始。通常比较容易。

第一步是编写正式的语言描述，即您的编程语言的语法。然后，您必须根据语法将要编译或解释的源代码转换为抽象语法树，这是计算机可以理解并可以对其进行操作的源代码的内部形式。此步骤通常称为解析，而解析源代码的软件称为解析器。解析器通常由解析器生成器生成，解析器生成器将形式语法转换为源代码或其他机器代码。有关解析的一个很好的非数学解释，我建议您使用“解析技术-实用指南”。 Wikipedia对解析器生成器进行了比较，您可以从中选择最适合自己的解析器。根据您选择的解析器生成器，您可以在Internet上找到教程，对于真正流行的解析器生成器（如GNU bison）也有书籍。

为您的语言编写解析器可能非常困难，但这取决于您的语法。因此，我建议您保持语法简单（与C ++不同）； LISP就是一个很好的例子。

在第二步中，将抽象语法树从树结构转换为线性中间表示。经常引用Lua的字节码作为一个很好的例子。但是中间表示确实取决于您的语言。

如果要构建解释器，则只需解释中间表示。您也可以及时编译它。我建议使用LLVM和libjit进行即时编译。为了使该语言可用，您还必须包括一些输入和输出功能以及一个小的标准库。

如果要编译语言，它将更加复杂。您将不得不为不同的计算机体系结构编写后端，并从这些后端的中间表示形式生成机器代码。我建议为此任务使用LLVM。

关于此主题的书籍很少，但我不推荐它们作为一般用途。他们大多数都太学术或太实用。没有“ 21天之内教自己的编译器编写”，因此，您将必须购买几本书才能对整个主题有一个很好的理解。如果您搜索Internet，则会发现一些在线书籍和讲义。也许您附近有一个大学图书馆，您可以在其中借用有关编译器的书籍。

如果您要使您的项目认真，我还建议您具有理论计算机科学和图论方面的良好背景知识。计算机科学学位也将有所帮助。