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

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。

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创建编译器的一个简单方法是使用bison和flex(或类似),构建一个树(AST)并用C生成代码,生成C代码是最重要的步骤。通过生成C代码,您的语言将自动在所有具有C编译器的平台上运行。

生成C代码就像生成HTML一样简单(只需使用打印或等效工具),这又比编写C解析器或HTML解析器容易得多。

As an starting point, it will be good to create a recursive descent parser (RDP) (let's say you want to create your own flavour of BASIC and build a BASIC interpreter) to understand how to write a compiler. I found the best information in Herbert Schild's C Power Users, chapter 7. This chapter refers to another book of H. Schildt "C The complete Reference" where he explains how to create a calculator (a simple expression parser). I found both books on eBay very cheap. You can check the code for the book if you go to www.osborne.com or check in www.HerbSchildt.com I found the same code but for C# in his latest book

还有一本书还没有推荐,但非常重要,那就是约翰·莱文的《链接器和加载器》。如果您不使用外部汇编程序,则需要一种方法来输出可以链接到最终程序的目标文件。即使您正在使用外部汇编程序,也可能需要了解重定位以及整个程序加载过程如何工作,以制作一个工作工具。这本书收集了很多关于各种系统的这个过程的随机知识,包括Win32和Linux。

如果您不仅仅是在寻找书籍,而且还对有关于该主题的文章的网站感兴趣,我已经在博客中讨论了创建编程语言的各个方面。大部分文章都可以在我博客的“语言设计”类别中找到。

特别是,我介绍了手动生成Intel机器代码、自动生成机器码或字节码、创建字节码解释器、编写面向对象的运行时、创建简单的加载器以及编写简单的标记/清除垃圾收集器。所有这些都是非常实用和务实的方式,而不是用大量的理论让你感到无聊。

将感激反馈这些。

一般来说,编译器没有五分钟的教程,因为这是一个复杂的主题,编写一个编译器可能需要几个月的时间。你得自己去找。

Python和Ruby通常是解释型的。也许你也想从一个口译员开始。这通常比较简单。

The first step is to write a formal language description, the grammar of your programming language. Then you have to transform the source code that you want to compile or interpret according to the grammar into an abstract syntax tree, an internal form of the source code that the computer understands and can operate on. This step is usually called parsing and the software that parses the source code is called a parser. Often the parser is generated by a parser generator which transform a formal grammar into source oder machine code. For a good, non-mathematical explanation of parsing I recommend Parsing Techniques - A Practical Guide. Wikipedia has a comparison of parser generators from which you can choose that one that is suitable for you. Depending on the parser generator you chose, you will find tutorials on the Internet and for really popular parser generators (like GNU bison) there are also books.

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。所以我建议保持你的语法简单(不像c++);LISP就是一个很好的例子。

在第二步中,抽象语法树从树形结构转换为线性中间表示。作为一个很好的例子,Lua的字节码经常被引用。但是中间表示实际上取决于你的语言。

如果您正在构建一个解释器,则只需解释中间表示即可。您还可以及时编译它。我推荐LLVM和libjit进行即时编译。为了使语言可用,你还必须包含一些输入和输出函数,也许还有一个小的标准库。

如果您要编译该语言,它将更加复杂。你必须为不同的计算机架构编写后端,并从这些后端的中间表示生成机器代码。对于这个任务,我推荐LLVM。

有一些关于这个主题的书,但我不能推荐他们一般使用。他们中的大多数要么太学术,要么太实际。没有“21天自学编译器写作”,因此,你必须买几本书才能很好地理解整个主题。如果你上网搜索,你会发现一些在线书籍和课堂笔记。也许你附近有一个大学图书馆,在那里你可以借到关于编译器的书籍。

我还建议你在理论计算机科学和图论方面有良好的背景知识,如果你想让你的项目认真起来的话。计算机科学学位也会很有帮助。