【大話IT】編譯器的設(shè)計其實遠(yuǎn)沒想象中那么妖魔化

cjaizss

話題背景：

軟件工程師需要經(jīng)常面對著各種編程語言編譯器、解釋器，通過各種語言編譯器、解釋器，軟件工程師的一切工作成果才會變的有意義。本次活動將基于編譯器與軟件工程師之間的關(guān)系展開討論。


討論話題（包括但不限于）

1. 你平常用哪種語言編寫程序？用什么編譯環(huán)境？
2. 你熟悉編譯原理嗎，了解詞法分析、語法分析、上下文無關(guān)文法、IR、LL(k)文法、LR(k)文法等術(shù)語嗎？
3. 你了解過lex/yacc嗎？使用它們做過分析嗎？
4. 你想過自己設(shè)計一種語言，并為之設(shè)計編譯器嗎？如果你想設(shè)計，那你該如何一步步的做呢？


活動時間：2016年8月4日—9月4日


活動獎勵：

活動結(jié)束后，我們將選取5位亮點回復(fù)，送技術(shù)圖書《自制編譯器》各一本。



作者： [日] 青木峰郎   
譯者： 嚴(yán)圣逸 絕云
叢書名： 圖靈程序設(shè)計叢書
出版社：人民郵電出版社
ISBN：9787115422187
上架時間：2016-5-31
出版日期：2016 年6月
開本：16開
頁碼：445
版次：1-1

內(nèi)容簡介：本書將帶領(lǐng)讀者從頭開始制作一門語言的編譯器。筆者特意為本書設(shè)計了C?語言，C?可以說是C語言的子集，實現(xiàn)了包括指針運算等在內(nèi)的C語言的主要部分。本書所實現(xiàn)的編譯器就是C?語言的編譯器， 是實實在在的編譯器，而非有諸多限制的玩具。另外，除編譯器之外，本書對以編譯器為中心的編程語言的運行環(huán)境，即編譯器、匯編器、鏈接器、硬件、運行時環(huán)境等都有所提及，介紹了程序運行的所有環(huán)節(jié)。

樣章試讀： 試讀1、2章.pdf (1.69 MB, 下載次數(shù): 168)

2016-08-04 14:01 上傳

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shenlanyouyu

妖魔化倒是沒有，就是說簡單也不簡單，容易也不容易。

GB_juno

如果僅僅是簡單規(guī)則的語言，那么編譯器確實也不難。
問題在于：
1）復(fù)雜的語言特性，C++的某些語法特性據(jù)說現(xiàn)有的編譯器都支持不是很好
2）代碼優(yōu)化部分，越快越難..
3）運行時的問題..
編譯器每一步都要做得非常好，就特別難了。
即使做出編譯器了，人們還會拿它去和市面上最快的編譯器對比...

mqiezi

1. 你平常用哪種語言編寫程序？用什么編譯環(huán)境？
語言一般是 Objective-C C/C++
編譯環(huán)境是 LLVM 和 GCC

2. 你熟悉編譯原理嗎，了解詞法分析、語法分析、上下文無關(guān)文法、IR、LL(k)文法、LR(k)文法等術(shù)語嗎？
編譯原理還是大學(xué)時學(xué)習(xí)的，后面偶爾有看過一些博客介紹這方面的，不過相對其他方面的資源來說這方面的資源少多了。
詞法分析：面向代碼，將代碼翻譯成 token 序列
語法分析：將token序列組合成各類語法短語，如“程序”，“語句”，“表達(dá)式”
上下文無關(guān)文法：不太好用語言描述，基本上字面意思就可以理解了
IR：中間代碼吧，跟網(wǎng)頁的后端類似，相當(dāng)于編譯器的后端。主要為了適配高級語言。
LL(k)文法：上下文無關(guān)文法，可以自左到右掃描，自上而下分析。
LR(k)文法：上下文無關(guān)文法，可以自左到右掃描，自下而上分析。

3. 你了解過lex/yacc嗎？使用它們做過分析嗎？
還有 FLex/bison ，以前好像只做過分詞方面。

4. 你想過自己設(shè)計一種語言，并為之設(shè)計編譯器嗎？如果你想設(shè)計，那你該如何一步步的做呢？
想過一些，不過只是空想。
現(xiàn)在看來，從詞法分析->語法分析->。。。還有很多路要走。不過LLVM現(xiàn)在已經(jīng)相對簡化現(xiàn)在的編譯器開發(fā)模式了。

action08

這技術(shù)禍害人，不提也罷

lgp687

哈哈，這本書我有原版，雖然我?guī)缀跻粋�日文字也看不懂， 這是我的第一本外文原版書籍（不包括影印版）

劍魂簫心

1. 你平常用哪種語言編寫程序？用什么編譯環(huán)境？
我工作中主要使用C語言，因為我是做gnome開發(fā)的。編譯環(huán)境就是gcc和gtk+函數(shù)庫了，也會用到glib函數(shù)庫。自己寫的小工具如果要界面就用Java，不要界面的話就用Python。我還會AT&T匯編語言，不過現(xiàn)在很少直接動手寫匯編，只是看匯編代碼而已。C++這門語言一直是我的痛，太難了，大學(xué)學(xué)的現(xiàn)在忘得干干凈凈，而且如果工作不需要的話我是永遠(yuǎn)不會學(xué)C++的......

2. 你熟悉編譯原理嗎，了解詞法分析、語法分析、上下文無關(guān)文法、IR、LL(k)文法、LR(k)文法等術(shù)語嗎？
大學(xué)學(xué)編譯原理那會兒我可是費盡心機(jī)啊，學(xué)校的教材是國防科大出版的那本《程序設(shè)計語言編譯原理》，真的是很難懂，看這本書簡直找虐。大名鼎鼎的龍書《編譯原理》看起來也是很有難度，后來從圖書館借出了《編譯器設(shè)計》這本書，那看的是相當(dāng)爽，思路清晰還有偽代碼，堪稱天下奇書，而且這本書在我們本科校區(qū)圖書館沒有，我專門坐車40分鐘跑到研究生校區(qū)借來的。我還從孔夫子舊書網(wǎng)買了本上個世紀(jì)出版的絕版書——Kenneth C.Louden的《Compiler Construction: Principles and Practice》,這本書估計已經(jīng)成孤本了。不過一學(xué)期時間畢竟有限，也沒深入學(xué)習(xí)多少，學(xué)完中間代碼生成那部分基本就要期末考試了，而且考試內(nèi)容比較死板，還要抽出時間復(fù)習(xí)。
詞法分析、語法分析、上下文無關(guān)文法、IR、LL(k)文法、LR(k)文法這些術(shù)語是每本編譯原理書里都會講到的，在《編譯器設(shè)計》這本書里講的尤其清楚，我當(dāng)時的感覺我現(xiàn)在還記得，簡直是醍醐灌頂！�。〔贿^，現(xiàn)在早已忘得差不多了，畢竟工作內(nèi)容和編譯器沒有什么交集。
當(dāng)時做課程作業(yè)我還用C語言寫了一個簡單的計算器語法的詞法分析器+語法分析器，直接在文本文檔里寫上一系列3/4+(1+12/6*7)=?這樣的算式，然后經(jīng)過詞法分詞、語法分析、文法分析后就可以算出結(jié)果，還是很有成就感的。

3. 你了解過lex/yacc嗎？使用它們做過分析嗎？
這兩個工具當(dāng)年學(xué)編譯原理時學(xué)過，但是也就當(dāng)時做作業(yè)用了下，后來再也沒用過。據(jù)說這兩個工具可以直接用來構(gòu)建出編譯器的詞法分析和語法分析部分，也就是說編譯器前端靠這倆工具就能完成很大一塊功能。

4. 你想過自己設(shè)計一種語言，并為之設(shè)計編譯器嗎？如果你想設(shè)計，那你該如何一步步的做呢？
我非常想實現(xiàn)一下c語言編譯器，即使是一個小的子集�！禖ompiler Construction: Principles and Practice》這本書就是在最后實現(xiàn)了一個小編譯器，不過和c語言還是有點區(qū)別的。我想，學(xué)習(xí)做編譯器的過程會加深對已存在編譯器的理解，比如gcc編譯優(yōu)化的原理等等。實現(xiàn)編譯器的全過程我只知道個大概，編譯器前端里面的詞法分析、語法分析這兩步可以借助lex/yacc，不必完全自己重復(fù)造輪子，語義分析開始就要自己做了，經(jīng)歷了中間代碼生成之后就要進(jìn)入編譯器后端了，后端包括代碼優(yōu)化和目標(biāo)代碼生成以及優(yōu)化，這會涉及與機(jī)器架構(gòu)相關(guān)的部分，那就是相當(dāng)麻煩的事情了。我對匯編層很感興趣，曾經(jīng)還專門找資料學(xué)習(xí)過二次遍歷匯編器（Two-pass assembler）的原理，那會兒在學(xué)一些關(guān)于內(nèi)核底層的東西，所以就順帶看了下，對理解匯編指令轉(zhuǎn)化為機(jī)器碼的過程很有幫助。

最重要的是�。�！編譯器/操作系統(tǒng)/計算機(jī)圖形學(xué) 這三者并稱為計算機(jī)領(lǐng)域的三座大山，如果能有機(jī)會攀登一下那對于自身來說將會是非常大的提高�。�！

chenxing2

1. 你平常用哪種語言編寫程序？用什么編譯環(huán)境？
    用java比較多，有時用C語言

2. 你熟悉編譯原理嗎，了解詞法分析、語法分析、上下文無關(guān)文法、IR、LL(k)文法、LR(k)文法等術(shù)語嗎？
    編譯原理，在大學(xué)時上完課就還給老師了，一直想重新拾起來研究下，一直沒動手....

3. 你了解過lex/yacc嗎？使用它們做過分析嗎？
    lex/yacc用過。
    寫NoSQL數(shù)據(jù)庫引擎時，需要給java調(diào)用，當(dāng)時就用lex/yacc來解析tcp傳過來的sql語句，復(fù)雜的SQL沒解析出來，就沒再研究下去.....

4. 你想過自己設(shè)計一種語言，并為之設(shè)計編譯器嗎？如果你想設(shè)計，那你該如何一步步的做呢？
    想實現(xiàn)一個簡單的腳本語言，直接解析執(zhí)行的。
    沒想實現(xiàn)C這種的編譯器，需要了解底層?xùn)|西太多了，像cpu指令、匯編等等.....
    要實現(xiàn)的話，要先定義關(guān)鍵字，語法。然后根據(jù)關(guān)鍵字、語法做詞法分析、語法等分析、文法定義等等，最后形成語法樹，再生成目標(biāo)文件或計算結(jié)果等等

niao5929

有時間和精力就好好投入到GCC中吧�。�！

EricFisher

1. 你平常用哪種語言編寫程序？用什么編譯環(huán)境？

c/c++, linux+vi+gcc/llvm

2. 你熟悉編譯原理嗎，了解詞法分析、語法分析、上下文無關(guān)文法、IR、LL(k)文法、LR(k)文法等術(shù)語嗎？

了解編譯原理，不過對于LL，LR沒深入學(xué)習(xí)，搞不清。

3. 你了解過lex/yacc嗎？使用它們做過分析嗎？

了解，用lex/yacc寫過簡單的文件處理程序，以及匯編器。

4. 你想過自己設(shè)計一種語言，并為之設(shè)計編譯器嗎？如果你想設(shè)計，那你該如何一步步的做呢？

做過這樣的項目，是基于C語言擴(kuò)展數(shù)據(jù)類型和運算，基于clang開發(fā)的。

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我覺得啊，真正設(shè)計編譯器的機(jī)會和需求不多，大多數(shù)情況就是在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上，做個移植，增加新的功能支持，修個bug之類的活。
弄編譯器，有三部分需要搞明白，一是語言，詞法，語法之類的；二是體系結(jié)構(gòu)，寄存器，棧，指令之類的；三是優(yōu)化分析，控制流，數(shù)據(jù)流，指針別名，各種優(yōu)化之類的。
最后，最關(guān)鍵的還是工程能力要強(qiáng)，能把這些理論漂亮的實現(xiàn)出來。