关于编译器的一点理解

参考书目：《Operating Systems Principles and Design》(操作系统原理与设计) ISBN 978-7-302-27489-6

编译器，以某种语言X的形式存在，负责把A语言翻译成B语言，往往B语言的等级是低于A语言的（若B语言的等级高于A语言，应该是类似与反汇编这类）。

本文的相关内容参考了书的53页。

假定：我们假定C(X,Y,Z)是一个编译器，这个编译器用Z语言写成，负责将X语言翻译成Y语言。如上文所说，Y的等级往往是低于X的等级的。

书中给出了三个例子，这里也就介绍书中的三个例子。

Case1：

假定我们已经有了C(L,A,A)，我们要设计一个C(L,B,B)。

A可以是直接在机器上运行的低级语言，也可以是高级语言，其实A是高级语言也没有关系，只是需要更多的步骤来让A最终可以在机器上运行。

简单起见，可以认为我们现在已经拥有了一个机器，叫做机器A，机器A上可以直接运行A语言写的程序，我们现在得到的是一个可以在机器A上运行（因为是用A语言写成的）的编译器，目标是设计出一个编译器，这个编译器是用B语言写成（若B是低级的语言，则该编译器可以直接运行的机器B上），可以将L语言的代码翻译成B语言的代码。

为了实现最终的目标，步骤是这样的：

(a)我们首先实现一个C(L,B,L)，因为L是相对较高级的语言，所以用L来实现编译器会比较容易。而且，我们实现这个编译器的目的是为了利用我们事先得到的编译器C(L,A,A)。

现在我们可以将我们实现的这个编译器使用C(L,A,A)进行编译，我们会得到一个C(L,B,A)，即，可以在机器A上运行，能将L语言的代码翻译成B语言的编译器。在这里，我们偶然的得到了一个交叉编译器，但是还没有实现目标。

(b)现在我们将我们之前实现的C(L,B,L)使用C(L,B,A)进行编译，C(L,B,A)会将C(L,B,L)的代码翻译成B语言，而C(L,B,L)的功能不变（还是将L语言翻译成B语言），现在我们已经得到C(L,B,B)

 

Case2：

假定我们还是拥有C(L,A,A)，我们要设计一个C(L',A,A)。

设计过程是这样的，先实现C(L',A,L)，即用L语言写成的，能将L'语言翻译成A语言的编译器。

然后将这个编译器使用我们预先得到的C(L,A,A)进行编译，编译器的代码变成了A语言，功能不变，我们得到了目标C(L',A,A)。

 

Case3：

假定我们现在没有编译器，要设计的是C(L,A,A)。

设计过程是这样的：

(a)先选L语言的一个子集，假定这个子集是S，然后用S实现编译器C(L,A,S)。原因也是使用高级的语言比较容易实现编译器，不然就可以直接使用A语言实现C(L,A,A)了。

(b)现在我们需要用A语言实现C(S,A,A)，因为A是低级语言，只实现L语言的子集会比完全实现L语言要容易。然后我们就把C(L,A,S)使用C(S,A,A)进行编译，得到目标C(L,A,A)。

 

总结：

尽可能利用已有的编译器; 尽可能使用相对较为高级的语言来实现编译器; 当不得不使用某种低级语言来实现某种高级语言的编译器时，可以选择该高级语言的一个子集作为中介。

当然，直接使用低级语言来完整地实现某种高级语言的编译器也是可行的，大概工作量会很大吧。