创建你自己的编程语言指南

"创建自己的编程语言教程" 这篇文档是一本由Marc-André Cournoyer在2009年出版的书籍《How To Create Your Own Freaking Awesome Programming Language》的一部分，旨在指导读者如何构建自己的编程语言。书中的内容涵盖了语言创建的各个关键环节，包括词法分析器、解析器、解释器以及运行时模型的设计。书中还提到了一些工具和技术，如Flex、Ragel、Bison、ANTLR、PEG等，用于帮助读者实现这些部分。 在开始之前，作者提醒读者，这本书的内容受版权保护，只能供个人使用，未经作者许可不得分享。同时，感谢Jean-Pierre Martineau、Julien Desrosiers和Thanh Vinh Tang对早期草稿的审阅。 1. **概述**：这部分可能介绍了创建编程语言的基本概念，以及为什么读者可能会对这个话题感兴趣。它可能会涵盖语言设计的目的，以及创建自己语言的好处。 2. **语言的四个部分**：这是语言构造的核心部分，作者将编程语言分为四个主要组件： - **词法分析器（Lexer）**：也称为扫描器，负责将源代码转换为一个个有意义的符号或标记，例如关键字、标识符、数字等。 - **解析器（Parser）**：解析器处理词法分析器生成的符号流，将其转化为抽象语法树（AST），这有助于理解代码结构。 - **解释器（Interpreter）**：解释器读取AST并执行代码，为用户提供即时反馈。 - **运行时模型（Runtime Model）**：定义了程序如何在内存中表示和执行，包括数据类型、变量、函数调用等。 3. **具体实现工具**： - **Flex**：一个广泛使用的词法分析器生成器，可以生成C或C++代码来识别正则表达式模式。 - **Ragel**：与Flex类似，Ragel允许用户用一种更高级的方式定义词法分析规则，并支持多种目标语言。 - **Bison (Yacc)**：用于生成解析器的工具，基于LR或LALR语法分析，通常用于生成C/C++代码。 - **Lemon**：类似于Bison，是另一个解析器生成器，主要为C++设计。 - **ANTLR**：一个强大的解析器生成器，支持多种语言和语法规则，可用于LL(*)和LALR解析。 - **PEG（Parsers Expression Grammar）**：一种解析技术，允许使用优先级和组合子进行解析，适合处理非标准的或复杂的语法。 4. **Awesome语言实例**：作者可能会以一个名为Awesome的玩具语言为例，展示如何使用上述工具和方法构建一个简单的编程语言。这可能包括如何定义词法规则，如操作符优先级和Python式的缩进。 5. **实践部分**：书中鼓励读者自己动手实践，这部分可能会提供练习和指导，帮助读者逐步构建自己的语言。 6. **运行时模型**：这部分探讨了不同类型的运行时模型，包括： - **过程式**：基于过程或函数调用的编程模型。 - **类基**：以面向对象为基础的模型，涉及类、继承和多态性。 - **原型基**：在JavaScript等语言中常见，对象可以通过复制其他对象来创建。 - **函数式**：强调不可变数据和函数作为一等公民的编程范式。 通过这个教程，读者不仅可以学习到编程语言的基础知识，还能掌握实际的实现技巧，从而具备创建自己编程语言的能力。