首选语言:C/ c++、Java、Ruby。

我正在寻找一些关于如何编写自己的编译器的有用书籍/教程,只是为了教育目的。我最熟悉C/ c++、Java和Ruby,所以我更喜欢包含这三者之一的资源,但任何好的资源都是可以接受的。


当前回答

如果你想使用功能强大的高级工具,而不是自己构建一切,那么阅读本课程的项目和阅读材料是一个很好的选择。这是一门语言课程,由Java解析器引擎ANTLR的作者编写。你可以从Pragmatic Programmers网站上获得这门课程的PDF版本。

The course goes over the standard compiler compiler stuff that you'd see elsewhere: parsing, types and type checking, polymorphism, symbol tables, and code generation. Pretty much the only thing that isn't covered is optimizations. The final project is a program that compiles a subset of C. Because you use tools like ANTLR and LLVM, it's feasible to write the entire compiler in a single day (I have an existence proof of this, though I do mean ~24 hours). It's heavy on practical engineering using modern tools, a bit lighter on theory.

顺便说一下,LLVM非常棒。在许多情况下,你可能会编译到汇编,你最好编译到LLVM的中间表示。它是更高级别的、跨平台的,LLVM非常擅长从中生成优化的程序集。

其他回答

每当我想尝试一种新的语言想法时,我就写一个简单的解析器,让它生成一些容易获得良好编译器的语言,比如C。

你认为c++是如何完成的?

您可以使用Apache软件基金会的BCEL。使用这个工具,您可以生成类似汇编程序的代码,但它是带有BCEL API的Java。您可以学习如何生成中间语言代码(在本例中是字节代码)。

简单的例子

用这个函数创建一个Java类: maxAsString(int a, int b) { If (a > b) { 返回Integer.valueOf(一).toString (); } if (a < b) { 返回Integer.valueOf (b) .toString (); }其他{ 返回“=”; } }

现在用这个类运行BCELifier

BCELifier bcelifier = new BCELifier("MyClass", System.out);
bcelifier.start();

您可以在控制台上看到整个类的结果(如何构建字节代码MyClass.java)。该函数的代码如下:

private void createMethod_1() {
  InstructionList il = new InstructionList();
  MethodGen method = new MethodGen(ACC_PUBLIC, Type.STRING, new Type[] { Type.INT, Type.INT }, new String[] { "arg0", "arg1" }, "maxAsString", "MyClass", il, _cp);

  il.append(InstructionFactory.createLoad(Type.INT, 1)); // Load first parameter to address 1
  il.append(InstructionFactory.createLoad(Type.INT, 2)); // Load second parameter to adress 2
    BranchInstruction if_icmple_2 = InstructionFactory.createBranchInstruction(Constants.IF_ICMPLE, null); // Do if condition (compare a > b)
  il.append(if_icmple_2);
  il.append(InstructionFactory.createLoad(Type.INT, 1)); // Load value from address 1 into the stack
  il.append(_factory.createInvoke("java.lang.Integer", "valueOf", new ObjectType("java.lang.Integer"), new Type[] { Type.INT }, Constants.INVOKESTATIC));
  il.append(_factory.createInvoke("java.lang.Integer", "toString", Type.STRING, Type.NO_ARGS, Constants.INVOKEVIRTUAL));
  il.append(InstructionFactory.createReturn(Type.OBJECT));
  InstructionHandle ih_13 = il.append(InstructionFactory.createLoad(Type.INT, 1));
  il.append(InstructionFactory.createLoad(Type.INT, 2));
    BranchInstruction if_icmpge_15 = InstructionFactory.createBranchInstruction(Constants.IF_ICMPGE, null); // Do if condition (compare a < b)
  il.append(if_icmpge_15);
  il.append(InstructionFactory.createLoad(Type.INT, 2));
  il.append(_factory.createInvoke("java.lang.Integer", "valueOf", new ObjectType("java.lang.Integer"), new Type[] { Type.INT }, Constants.INVOKESTATIC));
  il.append(_factory.createInvoke("java.lang.Integer", "toString", Type.STRING, Type.NO_ARGS, Constants.INVOKEVIRTUAL));
  il.append(InstructionFactory.createReturn(Type.OBJECT));
  InstructionHandle ih_26 = il.append(new PUSH(_cp, "equals")); // Return "equals" string
  il.append(InstructionFactory.createReturn(Type.OBJECT));
  if_icmple_2.setTarget(ih_13);
  if_icmpge_15.setTarget(ih_26);
  method.setMaxStack();
  method.setMaxLocals();
  _cg.addMethod(method.getMethod());
  il.dispose();
}

弗雷泽和汉森的LCC编译器(维基百科)(项目主页)(github.com/drh/lcc)在他们的书“A Retargetable C编译器:设计和实现”中有描述。它是相当可读的,并解释了整个编译器,直到代码生成。

你应该看看Darius Bacon的“ichbins”,这是一个针对小Lisp方言的编译器,目标是C,只有6页多的代码。与大多数玩具编译器相比,它的优势在于该语言足够完整,可以用它来编写编译器。(tarball还包括一个解释器来引导这个东西。)

在我的Ur-Scheme网页上有更多关于学习编写编译器的有用内容。

龙之书绝对是关于“构建编译器”的书,但是如果您的语言不像当前这一代语言那么复杂,那么您可能想看看设计模式中的解释器模式。

书中的示例设计了一种类似正则表达式的语言,并且经过了深思熟虑,但正如书中所述,它有助于思考整个过程,但实际上只在小型语言上有效。然而,用这种模式为一种小型语言编写解释器要快得多,而不必学习所有不同类型的解析器,yacc和lex等等……