手把手教你构建 C 语言编译器(9)——总结

Author Avatar
thychan Mar 12, 2017
  • Read this article on other devices

恭喜你完成了自己的 C 语言编译器,本章中我们发一发牢骚,说一说编写编译器值得注意的一些问题;编写编译器时遇到的一些难题。

[注: 该系列转载自三点水]

手把手教你构建 C 语言编译器系列共有10个部分:

  1. 手把手教你构建 C 语言编译器(0)——前言
  2. 手把手教你构建 C 语言编译器(1)——设计
  3. 手把手教你构建 C 语言编译器(2)——虚拟机
  4. 手把手教你构建 C 语言编译器(3)——词法分析器
  5. 手把手教你构建 C 语言编译器(4)——递归下降
  6. 手把手教你构建 C 语言编译器(5)——变量定义
  7. 手把手教你构建 C 语言编译器(6)——函数定义
  8. 手把手教你构建 C 语言编译器(7)——语句
  9. 手把手教你构建 C 语言编译器(8)——表达式
  10. 手把手教你构建 C 语言编译器(9)——总结

#

整个系列的一开始,我们就着手虚拟机的实现。不知道你是否有同感,这部分对于整个编译器的编写其实是十分重要的。我认为至少占了重要程度的50%。

这里要说明这样一个观点,学习编译原理时常常着眼于词法分析和语法分析,而忽略了同样重要的代码生成。对于学习或考试而言或许可以,但实际编译项目时,最为重要的是能“跑起来”,所以我们需要给予代码生成高度的重视。

同时我们也看到,在后期解析语句和表达式时,难点已经不再是语法分析了,而是如何为运算符生成相应的汇编代码。

词法分析

我们用了很暴力的手段编写了我们的词法分析器,我认为这并无不可。

但你依旧可以学习相关的知识,了解自动生成词法分析器的原理,它涉及到了“正则表达式”,“状态机”等等知识。相信这部分的知识能够很大程度上提高你的编程水平。

同时,如果今后你仍然想编写编译器,不妨试试这些自动生成工具。

语法分析

长期以来,语法分析对我而言一直是迷一样的存在,直到真正用递归下降的方式实现了一个。

我们用了专门的一章讲解了“递归下降”与 BNF 文法的关系。希望能减少你对理论的厌恶。至少,实现起来并不是太难。

如果有兴趣,可以学习学习这些文法,因为已经有许多自动生成的工具支持它们。这样你就不需要重复造轮子。可以看看 yacc 等工具,更先进的版本是 bsion。同时其它语言也有许多类似的支持。

题外话,最近知道了一个叫“PEG 文法”的表示方法,无论是读起来,还是实现起来,都比 BNF 要容易,你也可以学习看看。

关于编代码

这也是我自己的感慨吧。无论多好的教程,想要完全理解它,最好的方式恐怕还是要自己实现它。

只是在编写代码的过程中,我们会遇到许多的挫折,例如需要考虑许多细节,或是调试起来十分困难。但也只有真正静下心来去克服它,我们才能有所成长吧。

例如在编写表达式的解析时,大量重复的代码特别让人崩溃。还有就是调试编译器,简直痛苦地无话可说。

P.S. 如果你按这个系列自己编写代码,记得事先写一些用于输出汇编代码的函数,很有帮助的。

还有就是写这个系列的文章,开始的冲动过了之后,每写一篇都特别心烦,希望文章本身没有受我的这种情绪影响吧。

结语

编程有趣又无趣,只有身在其中的我们才能体会吧。