自己動手開發語言.筆記@2014-1-13

經過許久的折騰，hello world是出來了。

目前語言自身的類庫還未準備好，所以直接調用了.net庫來實現基本控制臺輸出功能。

為什么開發一個語言

很多人問我這個語言有什么優勢，我想了下，優勢就是它是自己的語言，可以DIY。

語言只是個工具，我不指望有多少人可以用它。但我的目標是

做一個既能像C#一樣方便、又能像C++一樣跨平臺、不可反編譯的語言。

開發一個語言到底有多難

編譯原理是開發語言首先會想到的知識，而事實上，編譯原理只是語言開發的一個很小的階段。

很多人說自己懂編譯原理，其實也就是了解了LR之類的高科技詞語。這些人整天就知道做個解析器

解析一些代碼，事實上他們的工作只限于解析，解析只是為了炫耀他們會編譯原理。

真正開發一門語言，技術上需要至少需要包含這些東西：

1. 編譯器（或解釋器）

2.運行庫

一個腳本語言解釋器由這些部分組成：

詞法解析器 -> 語法解析器 ->解釋執行器

為了提高執行效率，解釋器改進為以下部分組成：

詞法解析器 -> 語法解析器 ->即時編譯器（JIT）-> 代碼優化器 -> 解釋執行器

一個編程語言編譯器由這些部分組成：

詞法解析器 -> 語法解析器 ->語義分析器 -> 代碼優化器 ->代碼生成器

運行庫是語言能執行的必要條件。比如js來說，內置對象就是運行庫。對于C++來說 <stdlib.h>就是運行庫。

如果需要開發一個包含 100種語法的且真實能用的編程語言，那么需要的時間是：

詞法解析器 1 + 語法解析器 10 + 語義分析器 100 + 代碼優化器 + 30 + 代碼生成器 100 + 運行庫 1000 。

如果有人突然有興趣想做個語言玩玩，然后花了11天時間終于折騰個語法解析器出來，對不起，你還需要 1230天來完成整個語言。

所以，開發語言不僅是技術難題，更是時間難題。

開發語言會碰到的一些問題

我已經開發完語言的大部分內容，總結下幾個難題，以及解決思路。當然，對于腳本語言，碰到的問題會少很多。

但是，我覺得像javaScript, Python都做的非常好了，真的我們也不需要新的腳本語言。

1.語言如何調用操作系統的 API實現文件讀寫操作？

2.如何檢測代碼內部的死循環？用過 C#的人都知道，下面的代碼會得到一個警告：

void Main(){    while(true) {    }    return; // 警告：  檢測到無法訪問的代碼}

3.如何支持泛型，支持GC，支持閉包，支持很多很多的流行特性？

也許這些問題你可以不解決，但試問，這些功能都沒有的語言還值的用么。

腳本語言實現原理

我想更多的人應該期望給自己做個腳本語言玩玩，或者可以給工作提高很多效率。

這些腳本語言可以不需要自己的運行庫，它可以轉為現成的語言執行。

這樣的語言開發起來其實不難，現在演示如何開發一個可以翻譯為Javascript 的語言。

一、做語法解析器

自己寫解析器其實很累，所以找一個現成語法生成器，用法可以看它的文檔。語法解析器的目標是將語言代碼字符串轉換為語法樹。

因為有太多教程介紹語法解析器做法，這里不再重點說明。

二、做代碼轉換器

語法樹是代碼解析后的一個數據結構，通過遞歸遍歷語法樹，可以知道代碼中有什么，然后進行相應的轉換操作。

var input = [    {        type: 'if',        condition: {             type: 'int',             value: '1'        },        then: [             {                  type: 'funcCall',                  value: 'alert'             }        ]    } ];var output = [];function visitNode(node) {     if(node.type == 'if') {        return visitIf(node);    }    if(node.type == 'funcCall') {         return  visitFuncNode(node);    }    if(node.type == 'int') {         return  visitInt(node);    }}function visitIf(node) {     visitNode(node.condition);     visitNode(node.then);     visitNode(node.elseNode);}function visitFuncCall(node) {     output.push(node.value);     output.push('(');     visitFuncArguments(node.arguments);     output.push(')');}function visitInt(node) {    output.push(node.value);}