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

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。

其他回答

“让我们构建一个编译器”是很棒的,但它有点过时了。(我并不是说这让它变得不那么有效。)

或者看看俚语。这类似于“让我们构建一个编译器”,但对于初学者来说是一个更好的资源。这是一个pdf教程,需要7步的方法来教你一个编译器。添加quora链接,因为它有各种各样的俚语端口的链接,在c++, Java和JS中,也有python和Java中的解释器,最初是用c#和。net平台编写的。

Donald Knuth的《计算机编程的艺术》最初是作为编译器编写的教程而写的,这让我很惊讶。

当然,Knuth博士对主题深入研究的倾向导致编译器写作教程被扩展到大约9卷,其中只有3卷真正出版了。这是一个关于编程主题的相当完整的阐述,涵盖了关于编写编译器需要了解的所有细节。

我也喜欢Crenshaw的教程,因为它非常清楚地说明了编译器只是另一个程序,它读取一些输入并写出一些输出。

阅读它。

如果您愿意,可以使用它,但随后查看另一篇关于如何编写更大、更完整的编译器的参考文献。

阅读《关于信任的信任》,了解一下在这个领域可以做的不明显的事情。

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();
}

抱歉,这是西班牙文,但这是阿根廷一门名为“Compiladores e Intérpretes”(编译器和口译员)的课程的参考书目。

这门课程从形式化语言理论到编译器构造,这些是你至少构建一个简单的编译器所需要的主题:

Compilers Design in C. Allen I. Holub Prentice-Hall. 1990. Compiladores. Teoría y Construcción. Sanchís Llorca, F.J. , Galán Pascual, C. Editorial Paraninfo. 1988. Compiler Construction. Niklaus Wirth Addison-Wesley. 1996. Lenguajes, Gramáticas y Autómatas. Un enfoque práctico. Pedro Isasi Viñuela, Paloma Martínez Fernández, Daniel Borrajo Millán. Addison-Wesley Iberoamericana (España). 1997. The art of compiler design. Theory and practice. Thomas Pittman, James Peters. Prentice-Hall. 1992. Object-Oriented Compiler Construction. Jim Holmes. Prentice Hall, Englewood Cliffs, N.J. 1995 Compiladores. Conceptos Fundamentales. B. Teufel, S. Schmidt, T. Teufel. Addison-Wesley Iberoamericana. 1995. Introduction to Automata Theory, Languages, and Computation. John E. Hopcroft. Jeffref D. Ullman. Addison-Wesley. 1979. Introduction to formal languages. György E. Révész. Mc Graw Hill. 1983. Parsing Techniques. A Practical Guide. Dick Grune, Ceriel Jacobs. Impreso por los autores. 1995 http://www.cs.vu.nl/~dick/PTAPG.html Yacc: Yet Another Compiler-Compiler. Stephen C. Johnson Computing Science Technical Report Nº 32, 1975. Bell Laboratories. Murray Hill, New Jersey. Lex: A Lexical Analyzer Generator. M. E. Lesk, E. Schmidt. Computing Science Technical Report Nº 39, 1975. Bell Laboratories. Murray Hill, New Jersey. lex & yacc. John R. Levine, Tony Mason, Doug Brown. O’Reilly & Associates. 1995. Elements of the theory of computation. Harry R. Lewis, Christos H. Papadimitriou. Segunda Edición. Prentice Hall. 1998. Un Algoritmo Eficiente para la Construcción del Grafo de Dependencia de Control. Salvador V. Cavadini. Trabajo Final de Grado para obtener el Título de Ingeniero en Computación. Facultad de Matemática Aplicada. U.C.S.E. 2001.