前言

最近一两个月一直在准备秋招的事情，太忙了，学习进度给暂停了下来，然后秋招也快到了尾声，这里抓紧时间把自己想要学的东西学完，这里要做的是研究的斯坦福的cs143，整个的资源可以在edx上搜索到，大致将编译器的结构过一遍，然后手撕一个简单的编译器(暂时不涉及到优化的方面，这是在升级版的教程里面)，然后因为网上的笔记和资料不多这里决定不仅仅记录写编译器的部分，还把自己的整理也记录下来，作为总结，今天的这篇简单聊聊编译器的架构和设计理念吧。

正文

程序执行的分类

首先对于不同语言如何被计算机理解并执行，常见的分类有通过编译器(类似C++,Go，将源代码编译成可执行文件后再结合数据进行运行得到结果)，通过解释器(类似Python，直接将代码和数据作为输入经过解释器的处理得到输出)，有时候又可能是类似两者的结合，例如Java就是先将源代码进行编译为.class字节码，然后再交由JVM做对应机器指令翻译，同时又可能配合这JIT即时编译来做优化等等。

所以说现代化的程序运行都是很复杂的，但是对于本次学习，我们暂时只涉及到编译器的部分，理解编译器是如何工作，它的架构是什么etc。

语言多样性的原因

一个很有意思的问题，在正式开始编译器的旅程前我们先驻足思考下，为什么会有这么多种语言在编程的世界，我们能否将不同语言的性进行统一，做到大一统呢？我们又该如何评判一个语言的好坏或者说广泛适用性呢？

第一个问题，我认为语言的多样性是基于场景的多样性，不同应用场景对语言的特性要求也不同，例如在科学计算领域需要对浮点数有着良好的计算支持，需要对并发计算有着一定的要求；在即时通信商用软件的领域，时间性要求即高；对大量数据的处理存储时，数据的持久化，数据分析有着一定的要求例如sql。

第二个问题，语言特性是否能融合统一呢？我认为在某些情况下只能做到一定程度的改善，但是在大多数场景下还是需要有取舍，不同特性可能存在的矛盾冲突会导致统一的不可能性，例如在Java，C++中常见的重载特性，在Go中却没有得到支持，也是一直被社区呼吁，但是因为考虑到重载对于编译时间，运行时间之间的相互矛盾，Go在这一块也是一直保持者谨慎的态度，等等众多的例子说明了统一的困难。并且想要一个实现重大新特性相较于在原有流传广泛的老语言而言，实现一门没有包袱的新语言来说无疑是更简单的，也因此每隔几年就会冒出新的宠儿。

最后一个问题，怎么取判断语言的好坏呢？个人看来还是需要根据应用场景来做具体分析比较靠谱，再厉害的语言也无法覆盖到方方面面，比较程序员最喜欢讨论谁是世界第一语言2333。

常见编译器的架构

在这里我们主要将编译器分成五个部分词法分析

语法分析

语义分析

优化

代码生成

其实在我之前的博客中已经大致说了各个部分做什么，这里再简单重新提一下

词法分析：例如对单词进行切分，对于程序进行切分token，eg: int x = 1;将会被切分为int,x,=,1,;

语法分析：将这些token转为为结构体语法树，例如ast语法树

语义分析：类似人类理解句子的含义，但是编译器肯定做不到这么多复杂的东西，最多做一些类似代码错误检测，例如类型错误，作用域等

优化：进行一些性能优化，例如更快，使用更少的内存，这里我们的编译器没有涉及到优化这一块

代码生成：编译器最终生成汇编代码，或者其他的中间代码，甚至其他语言的代码，类似人类的翻译。

总结

今天先写到这里，之后会继续写这次将涉及到的cool语言特性以及编译的相关知识。