Как сделать собственный язык программирования?

Возможный дубликат:
Обучение написанию компилятора

Я огляделся, пытаясь узнать больше о развитии языка программирования, но не смог найти много онлайн. Я нашел несколько обучающих видеороликов, но не так много для текстовых руководств, часто задаваемых вопросов, советов и т.д. Мне действительно интересно, как создать собственный язык программирования. Это приводит меня к SO, чтобы спросить:

Как вы можете сделать свой собственный язык программирования?

Я хотел бы создать очень простой язык. Я не планирую иметь очень хороший язык и не думаю, что он будет использоваться кем угодно. Я просто хочу сделать свой собственный язык, чтобы узнать больше об операционных системах, программировании и стать лучше во всем.

С чего начать? Построение синтаксиса? Построение компилятора? Какие навыки необходимы? Много сбоев и понимания операционной системы? На каких языках написано большинство компиляторов и языков? Я предполагаю, что C.

Ответ 1

Я бы сказал, что прежде чем вы начнете, вы можете взглянуть на Dragon Book и/или Язык программирования Pragmatics. Это обусловит вас в теории языков программирования. Книги охватывают компиляцию и интерпретацию и позволят вам создать все инструменты, необходимые для создания базового языка программирования.

Я не знаю, какой язык ассемблера вам известен, но если вам не нравится какой-либо диалект программирования на ассемблере, я бы посоветовал вам не пытаться написать компилятор, который компилируется до кода сборки, так как он довольно немного сложной задачей. Вы упомянули ранее, что знакомы как с C, так и с С++, поэтому, возможно, вы можете написать компилятор, который компилируется до C или С++, а затем использовать gcc/g++ или любой другой компилятор C/С++ для преобразования кода в собственный исполняемый файл. Это то, что делает язык программирования Vala (он преобразует синтаксис Вала в код C, который использует библиотеку GObject).

Что касается того, что вы можете использовать для написания компилятора, у вас есть много вариантов. Вы можете написать его вручную на C или С++, или для упрощения разработки вы можете использовать язык более высокого уровня, чтобы вы могли сосредоточиться на написании компилятора больше, чем выделения памяти и такие, которые необходимы для работы со строками в C.

Вы можете просто сгенерировать грамматики и Flex и Bison генерирует анализатор и лексический анализатор. Это действительно полезно, так как позволяет вам выполнять итеративную разработку, чтобы быстро работать над получением рабочего компилятора.

Другой вариант, который у вас есть, заключается в использовании ANTLR для генерации вашего синтаксического анализатора, преимущество в том, что вы получаете множество целевых языков, которые ANTLR может скомпилировать. Я никогда не использовал это, но я много слышал об этом.

Кроме того, если вы хотите улучшить заземление моделей, которые так часто используются в программировании языка компилятора/сканера/парсера, вы должны получить книгу по Модели вычислений. Я бы рекомендовал Введение в теорию вычислений.

Вы также, похоже, проявляете интерес к пониманию операционных систем. Это, я бы сказал, является чем-то, что отделяет от программирования языка программирования, и его следует проводить отдельно. Книга Принципы современных операционных систем - довольно хорошее начало для изучения этого. Вы можете начать с небольших проектов, таких как создание оболочки, или написать программу, которая эмулирует команду ls, а затем перейти на более низкоуровневые вещи, в зависимости от того, как вы с системными вызовами в C.

Я надеюсь, что это поможет вам.

EDIT: Я многому научился с тех пор, как написал этот ответ. Я принимал онлайн-курс

Ответ 2

Все зависит от того, каким будет ваш язык программирования.

Вы определенно хотите, чтобы он был скомпилирован? Также существуют интерпретированные языки... или вы можете реализовать компиляцию во время выполнения
Что вы хотите, чтобы целевая платформа была? Некоторые параметры:
- Исходный код (какие архитектуры и операционные системы?)
- JVM
- Обычный .NET
- .NET с использованием динамического языка Runtime (например, IronRuby/IronPython)
- Parrot

Лично я бы сильно подумал о таргетинге на JVM или .NET, просто потому, что тогда вы получаете много "безопасности" бесплатно, а также огромный набор библиотек, которые может использовать ваш язык. (Очевидно, что с собственным кодом есть много библиотек, но я подозреваю, что правильное взаимодействие между ними может быть более сложным.)

Я не вижу причин, по которым вам особенно хотелось бы написать компилятор (или другую часть системы) на C, особенно если он предназначен только для образовательных целей (так что вам не нужны 100-миллионные строки -секундный компилятор). На каком языке вы лично наиболее продуктивны?

Ответ 3

Посмотрите ANTLR. Это потрясающий компилятор-компилятор, который вы используете для создания парсера для языка.

Построение языка в основном связано с определением грамматики и добавлением правил производства к этой грамматике. Выполнение этого вручную не является тривиальным, но хороший компилятор компилятора вам очень поможет.

Вы также можете взглянуть на классическую "Книгу Дракона" (книгу о компиляторах, в которой есть рыцарь, убивающий дракона на первой странице). (Google it).

Создание специфических для домена языков - полезный навык для освоения. Языки, специфические для домена, как правило, не являются полнофункциональным языком программирования, но обычно это бизнес-правила, сформулированные в специально разработанном для пользователя языке. Посмотрите также на эту тему.

Ответ 4

Существуют различные обучающие онлайн-программы, такие как Напишите себе схему через 48 часов.

Одно место для начала "может быть со" встроенным доменным языком "( EDSL). Это язык, который фактически работает в среде другого, но вы создали ключевые слова, операторы и т.д., Особенно подходящие для объекта (домена), в котором вы хотите работать.