1, 背景介紹

    我是個編程初學者, 會C語言和一點點C++, 對基本的數據結構和算法有必定的瞭解, 不精通. 我對編譯原理蠻有興趣的, 因而就下定決定要寫一個編譯器. 終於在2015年暑假, 花了1個月的時間, 完成了<計算機系統要素>這本書中的編譯器項目.

    這本書介紹了一門語言jack, 這是一門簡單的面嚮對象語言, 書中只是簡單地對這門語言的規範做了點介紹而已, 沒有任何代碼指導. 僅僅有一些測試數據, 因爲我以前學了點編譯原理方面的知識, 因而我就參考這本書, 慢慢地完成了jack語言編譯器.

    我對書中的jack語言規範做了一些改進, 使這門語言更加簡潔美觀, 同時也增長了一些難度.

    最後, 我把這門語言移植到了x86平臺下.

    下面是一個簡單的示例:

 1 class Main 
 2 {
 3     function void main() 
 4     {
 5         String s;
 6 
 7         Output.printString("Hello, world!");
 8         Output.println();
 9 
10         Output.printString("What's your name?");
11         Output.println();
12         s = Input.readLine();
13         Output.printString("Your name is: ");
14         Output.printString(s);
15         Output.println();
16 
17         return;
18     }
19 
20 }

    執行 ./jackc Main.jack  就能夠把這段源程序編譯成Main.vm虛擬機代碼文件:

  1 function Main.main 1
  2 push constant 13
  3 call String.new 1
  4 push constant 72
  5 call String.appendChar 2
  6 push constant 101
  7 call String.appendChar 2
  8 push constant 108
  9 call String.appendChar 2
 10 push constant 108
 11 call String.appendChar 2
 12 push constant 111
 13 call String.appendChar 2
 14 push constant 44
 15 call String.appendChar 2
 16 push constant 32
 17 call String.appendChar 2
 18 push constant 119
 19 call String.appendChar 2
 20 push constant 111
 21 call String.appendChar 2
 22 push constant 114
 23 call String.appendChar 2
 24 push constant 108
 25 call String.appendChar 2
 26 push constant 100
 27 call String.appendChar 2
 28 push constant 33
 29 call String.appendChar 2
 30 call Output.printString 1
 31 pop temp 0
 32 call Output.println 0
 33 pop temp 0
 34 push constant 17
 35 call String.new 1
 36 push constant 87
 37 call String.appendChar 2
 38 push constant 104
 39 call String.appendChar 2
 40 push constant 97
 41 call String.appendChar 2
 42 push constant 116
 43 call String.appendChar 2
 44 push constant 39
 45 call String.appendChar 2
 46 push constant 115
 47 call String.appendChar 2
 48 push constant 32
 49 call String.appendChar 2
 50 push constant 121
 51 call String.appendChar 2
 52 push constant 111
 53 call String.appendChar 2
 54 push constant 117
 55 call String.appendChar 2
 56 push constant 114
 57 call String.appendChar 2
 58 push constant 32
 59 call String.appendChar 2
 60 push constant 110
 61 call String.appendChar 2
 62 push constant 97
 63 call String.appendChar 2
 64 push constant 109
 65 call String.appendChar 2
 66 push constant 101
 67 call String.appendChar 2
 68 push constant 63
 69 call String.appendChar 2
 70 call Output.printString 1
 71 pop temp 0
 72 call Output.println 0
 73 pop temp 0
 74 call Input.readLine 0
 75 pop local 0
 76 push constant 14
 77 call String.new 1
 78 push constant 89
 79 call String.appendChar 2
 80 push constant 111
 81 call String.appendChar 2
 82 push constant 117
 83 call String.appendChar 2
 84 push constant 114
 85 call String.appendChar 2
 86 push constant 32
 87 call String.appendChar 2
 88 push constant 110
 89 call String.appendChar 2
 90 push constant 97
 91 call String.appendChar 2
 92 push constant 109
 93 call String.appendChar 2
 94 push constant 101
 95 call String.appendChar 2
 96 push constant 32
 97 call String.appendChar 2
 98 push constant 105
 99 call String.appendChar 2
100 push constant 115
101 call String.appendChar 2
102 push constant 58
103 call String.appendChar 2
104 push constant 32
105 call String.appendChar 2
106 call Output.printString 1
107 pop temp 0
108 push local 0
109 call Output.printString 1
110 pop temp 0
111 call Output.println 0
112 pop temp 0
113 push constant 0
114 return

　　執行./jack Main.vm  便可看到運行結果:

 

    是否是以爲很是酷? 我發現不少人雖然學了編譯原理, 可是若是要實際動手去寫一個編譯器, 殊不知道如何下手. 之後我會慢慢更新個人博客, 來介紹如何寫一個編譯器!

    另外, 學過編譯原理的人都知道, 有一些自動生成工具, 好比flex, bison等, 能夠自動幫你完成很大部分的工做. 可是個人編譯器不會藉助於這些工具, 而是全手工編寫的.

    當時寫的完整編譯器代碼在這裏: https://github.com/Xiang1993/jack-compiler

    其實這個編譯器其實有不少的bug的, 由於比較忙, 因此一直都沒有修復. 註釋也比較少, 並且代碼也寫得很醜, 因而我決定從新寫一遍! 新的編譯器代碼會放在這裏: https://github.com/Xiang1993/new_jack_compiler 我會慢慢更新的!

    因爲快要畢業了, 之後工做了以後時間也應該不會不少, 因此個人文章可能更新地比較慢!