相信每個 programmer 都跟西杰一樣想過設計一種自己的編程語言，最近西杰就有機會要寫一個編譯器了。雖然在大學時已經讀過如何編寫一個編譯器，但要認真寫起上來還真的不容易，而且網上教寫編譯器的教材不多（尤其中文的），所以就把這次經驗記下來，疏理一下自己在開發過程中所學到的東西，也同時為互聯網增加一些有關編譯器這方面的中文資源吧。 Continue reading →
|
【深入淺出教你寫編譯器（Compiler）】一、簡介 相信每個 programmer 都跟西杰一樣想過設計一種自己的編程語言，最近西杰就有機會要寫一個編譯器了。雖然在大學時已經讀過如何編寫一個編譯器，但要認真寫起上來還真的不容易，而且網上教寫編譯器的教材不多（尤其中文的），所以就把這次經驗記下來，疏理一下自己在開發過程中所學到的東西，也同時為互聯網增加一些有關編譯器這方面的中文資源吧。 Continue reading → 寫 Compiler 第一步通常都是先寫 Scanner，什麼是 Scanner 呢？這裏只給你初步概念，詳細解釋在維基看吧。試想像有一句英文句子（例子：”The quick brown fox jumps over the lazy dog” is an English-language pangram.），人類看英文的方法就是逐個逐個詞語地看，電腦怎樣才能知道要跳過 ” 雙引號才能讀取第一個詞語呢？那就是要靠 Scanner 來分析了，Scanner 會逐個逐個字元讀進來並且在“適當時候”把字元合成一組詞語供後邊的 Parser 做其他處理工作。
【深入淺出教你寫編譯器（Compiler）】二、掃描器（Scanner）﹣詞法分析（Lexical analysis）（下）繼續上一節未完成的 Scanner 吧，上一節我們寫好了一個 Reader，可以逐個逐個字元讀取，有需要時又可以退回 n 個字元之後再讀（本節將會使用這個功能）。另外，上一節亦寫好了一個簡單的 Scanner，可以讀取七款單字元 Token，並忽略其他字元。本節將會教大家如何建立多字元 Token，過程將會利用 FSM 來分析字元，忘記了什麼是 FSM 的朋友請到上一節回顧一下嚕。 Continue reading → 【深入淺出教你寫編譯器（Compiler）】三、語法分析器（Parser）﹣語法分析（Syntactic analysis）（上）現在我們有了 Scanner 幫我們把字元合併成 Token了，那下一步要做什麼呢？就是要把 Token 組合成有意思的“句子”了，這一步我們稱為語法分析（Syntactic analysis），而負責做這項工作的程式我們稱之為語法分析器（Parser）。 上回提到，我們要寫一個 Recursive descent parser，從 Scanner 一直讀 Token 進來，並建立一棵 Parse tree。在建立途中，我們還用了 lookahead 的技巧，就是偷看下一個 Token 但是不會佔用它，原因是我們需要用它來判斷下一步怎麼走，但是我們又不能用掉它，否則到下一步時我們就用不到了。現在我們就來完成餘下的部份吧！ 【深入淺出教你寫編譯器（Compiler）】三、語法分析器（Parser）﹣語法分析（Syntactic analysis）（下）在上一節中，我們處理了 “var” “if” “while”，大家應該學會了如何處理 expression block了，這一節我們將會學習如何處理運算符。處理運算符有兩個基本概念要掌握，第一是運算符的運算次序，第二是運算表達式的表示法。 【深入淺出教你寫編譯器（Compiler）】四、語意分析（Semantic analysis）大家好，又見到西杰了
一個數字跟一個布林值相加是一個怎樣的概念？別說電腦看不懂，連西杰也看不明白，Semantic analysis 要做的就是把這個問題抽出來。 【深入淺出教你寫編譯器（Compiler）】五、虛擬機（Virtual Machine）為什麼我們需要虛擬機呢？因為我們要運行我們編譯好的程式。那為什麼我們不直接編譯到
native binary code
呢？這是因為真正的電腦資源十分有限，我們編寫起上來會比用虛擬機的做法難很多，那就嚴重超出了本教程的範圍了（其實是因為西杰還不太認識這個課題，要偷懶一下 接著下來，我們就稱我們的虛擬機為 Wemachine 吧。 【深入淺出教你寫編譯器（Compiler）】六、編譯器（Compiler）﹣生成代碼（Code Generation）（上）終於來到最重要一步了，我們要把之前建立好的 parse tree 變成可以被 Wemachine 運行的代碼，有了編譯器才是真正的 compiler！在這一步，我們還是要用那個老技巧，即 mutual recursion，來遍歷我們的 parse tree，並輸出相應的代碼。事不宜遲，現在就開始了。 【深入淺出教你寫編譯器（Compiler）】六、編譯器（Compiler）﹣生成代碼（Code Generation）（下）上回提要：我們開始著手編寫編譯部份，從那棵 Parse tree 生成代碼，做法跟之前的 Analyser 差不多，都是用 mutual recursion 來遍歷 Parse tree。上回我們已經寫好了大部份的編譯，只剩下兩款 expression 未寫好，即 if 和 while，本節就是要把這兩款 expression 都寫出來。 【深入淺出教你寫編譯器（Compiler）】七、優化器（Optimizer）﹣還可以更好大家好，又見到西杰了 |
|
|
来自： quasiceo > 《深入浅出教你写编译器》
。在上兩章我們探討了如何編寫 Scanner 和 Parser，能夠把一份程式文件轉變成一棵 Parse tree，如果文件有 syntax error 的話亦能夠被偵測出來並且告訴開發人員，現在要進行最後一步的分析了。今天要說的是語意分析，即 Semantic analysis，這是什麼來的？Semantic analysis 要做的工作就是分析語意啦！哈哈
，我們雖然已經編譯到一個可以運行的程式，但在這個時間就是金錢的世界中，我們必須爭取每一分每一秒，把程式縮到最精簡，這就是我們這一章要做的工作了。
