1, 背景介绍

    我是个编程初学者, 会C语言和一点点C++, 对基本的数据结构和算法有一定的了解, 不精通. 我对编译原理蛮有兴趣的, 于是就下定决定要写一个编译器. 终于在2015年暑假, 花了1个月的时间, 完成了<计算机系统要素>这本书中的编译器项目.

    这本书介绍了一门语言jack, 这是一门简单的面向对象语言, 书中只是简单地对这门语言的规范作了点介绍而已, 没有任何代码指导. 仅仅有一些测试数据, 由于我之前学了点编译原理方面的知识, 于是我就参考这本书, 慢慢地完成了jack语言编译器.

    我对书中的jack语言规范作了一些改进, 使这门语言更加简洁美观, 同时也增加了一些难度.

    最后, 我把这门语言移植到了x86平台下.

    下面是一个简单的示例:

 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 }

    执行 ./jackc Main.jack  就可以把这段源程序编译成Main.vm虚拟机代码文件:

  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

　　执行./jack Main.vm  即可看到运行结果:

 

    是不是觉得非常酷? 我发现很多人虽然学了编译原理, 但是如果要实际动手去写一个编译器, 却不知道如何下手. 以后我会慢慢更新我的博客, 来介绍如何写一个编译器!

    另外, 学过编译原理的人都知道, 有一些自动生成工具, 比如flex, bison等, 可以自动帮你完成很大部分的工作. 但是我的编译器不会借助于这些工具, 而是全手工编写的.

    当时写的完整编译器代码在这里: https://github.com/Xiang1993/jack-compiler

    其实这个编译器其实有很多的bug的, 因为比较忙, 所以一直都没有修复. 注释也比较少, 而且代码也写得很丑, 于是我决定重新写一遍! 新的编译器代码会放在这里: https://github.com/Xiang1993/new_jack_compiler 我会慢慢更新的!

    由于快要毕业了, 以后工作了之后时间也应该不会很多, 所以我的文章可能更新地比较慢!

posted on 2015-09-11 00:01  艾翔飞  阅读(611)  评论(1)  编辑  收藏  举报

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