如何用C / ++编写一个简单的编译器？

Question

  

可能重复：
  Learning to write a compiler

Hi Stack Overflow，现在不要误解我的意思，我不打算为C ++编写一个编译器（虽然我打算用C ++编写）或Java或其他一些高级复杂的编程语言。我只是想学习将基本指令集转换为Windows可执行文件的基础知识（比如说，只是一个带有5-6个函数的简单语言，完全自定义）。另外，我不想下载任何库或头文件。如果您可以将我链接到任何非常基本的示例源或教程，我们将不胜感激！

Answer 1

Jack Crenshaw的Let's Build a Compiler是一个很好的教程。他是一位优秀的作家，使这个主题易于理解。

Answer 2

要解析输入，你应该阅读recursive descent parsing（那些可能是最简单的手工实现的解析器），尽管你还需要某种类型的词法分析器为你的解析器生成标记。它们可以手工编码（我已经完成了），尽管使用像lex或flex这样的词法分析器更容易。

解析输入后，您需要将其转换为适当的输出。我在那里帮不了多少，因为我不太了解Windows工具链。 “简单”的方法是生成程序集并通过NASM，MASM或编译器环境随附的任何汇编程序运行它。如果您的语言足够简单，您可以在解析器代码中生成程序集。

Answer 3

以下是编写基本编译器所需的内容：

1. 分析器。您将需要解析您的语言，并创建一个抽象语法树。您可能想学习编写解析器。您可以手动编写解析器代码，也可以使用解析器生成器，例如lex / yacc。
2. 装配。您需要从语法树生成汇编指令。
3. 指令集。您需要将程序集转换为机器代码，在某些特定指令集中（典型的Intel和AMD CPU使用x86指令集;或者，您可以定位Java VM的指令集或.NET的IL）。

Answer 4

实际上，你需要的最重要的是找出.exe文件的二进制格式（除非你打算使用现有的链接器，此时我认为你需要输出也具有二进制格式的obj文件）。

你还需要处理大量的程序集，除非你已经非常熟悉x86指令集，否则我会尝试别的东西。

以下是一些可能性：

• 曾经有一种名为“Tiny C”的东西 - 我猜这就是它：http://bellard.org/tcc。 Tiny C是一个足够好的编译器来构建自己，但不是那么复杂，以至于很难理解。这是一个简单的“如何构建编译器”课程。在8088上与它混淆。

• “嵌入式”cpu的输出。它们往往具有简单的汇编语言和非常明确定义的可执行格式。这将是一个很好的起点。

• 输出C代码而不是二进制代码。这肯定是一种欺骗，但你可以专注于你的语言而不必过于担心汇编语言。

• 最后，如果你真的想直接创建.exe，首先编写一个产生“Hello world”exe的应用程序。不要打扰它“编译”任何东西，只需手动编辑代码，将其转换为exe格式并运行它 - 在这样做时你会知道你把所有的位排成一排并进入正确的位置，然后你可以放心地在编译器上启动。

在此之后，然后通过这里给出的许多程序来创建语言 - 但如果你只是想看看它是如何工作的，我肯定会先做一些小的迭代，不用担心关于你遇到什么，直到遇到它。

Answer 5

我会推荐www.antlr.org。我在C＃工作，但它支持C，Java，Python等。

Answer 6

要了解如何在C ++中构建编译器与C或Pascal中的编译器不同，请尝试使用Boost Spirit解析器框架。

这假设您熟悉C ++。

为了学习创建编译器，我建议使用比C ++更简单的语言，然后推进到C ++。

干杯＆amp;第h。，