왜 C ++가 컴파일러를 작성해야합니까?

왜 C ++이 컴파일러를 작성하기에 좋은 선택인지 궁금했습니다. 물론 많은 컴파일러가 C 또는 C ++로 작성되었지만 이번에는 C ++에 더 관심이 있기 때문에 C도이 목적에 적합합니다. 좋은 이유가 있습니까? 나는 인터넷에서 그것을 찾고 있었지만 좋은 이유를 찾을 수 없습니다.

C ++에는 두 가지 측면이 있습니다. 저수준 개발 측면을 가지고있어 코드 생성과 같은 저수준 일을하는 데 자연스러운 언어처럼 보입니다. 또한 높은 수준의 측면 (C는 그렇지 않음)을 사용하여 복잡한 응용 프로그램 (컴파일러와 같은)을 논리적 객체 지향 방식으로 구성하면서 성능을 계속 유지할 수 있습니다. 낮은 수준과 높은 수준의 측면을 모두 가지고 있기 때문에 낮은 수준의 기능이나 성능이 필요한 대규모 응용 프로그램에 적합합니다.

내 경험이 여기에 당신의 전제에 동의하지 않습니다. 사실, 고급 범용 언어의 경우 소스 언어 (컴파일되는 언어)와 동일한 언어로 컴파일러를 작성하는 것이 일반적 입니다. 예를 들면 다음과 같습니다.

• Sun의 Java 컴파일러는 Java로 작성되었습니다
• 스칼라 컴파일러는 스칼라로 작성되었습니다
• Mono의 C # 컴파일러는 C #으로 작성되었습니다.
• 스퀵의 스몰 토크 컴파일러는 스몰 토크로 작성되었습니다
• ... 그리고 더 많은

예외는 GCC, LLVM 또는 Polyglot과 같은 기존 컴파일러 프레임 워크 용으로 작성된 컴파일러 프론트 엔드이며 프레임 워크 언어로 작성된 컴파일러 또는 Yacc와 같은 기존 파서 생성기를 사용하는 컴파일러입니다. GCC, LLVM 및 Yacc는 C 및 C ++로 작성된 일반적이고 확립 된 도구이므로 컴파일러 작성자가이를 사용하도록 인센티브를 제공하므로 C 및 C ++가 컴파일러 구현 언어 배포에서 큰 비중을 차지하게됩니다.

무엇을 무엇으로 컴파일하려면? 컴파일러는 소스 코드를 한 언어 (원본 언어) 에서 다른 언어 (대상 언어)로 변환하는데, 이는 대상 언어의 저수준에 대해서는 아무 것도 나타내지 않습니다.

• CoffeeScript 는 JavaScript로 컴파일되며, 컴파일러는 CoffeeScript로 작성됩니다.
• Script #은 C #을 JavaScript로 컴파일합니다. 컴파일러는 C #을 잘 기억하고 있습니다.
• 기타

컴파일러를 작성하기 위해 선택한 언어는 상황에 따라 다릅니다. 예를 들어, PHP에서 파생 된 언어를 기본 PHP 코드로 컴파일하는 프로젝트를 작업하면서 PHP와 C #을 혼합하여 컴파일러를 작성했습니다. 다른 사람은 Python, Java 및 PHP 또는 C ++을 약간의 JavaScript 또는 기타로 선택합니다.

C 또는 C ++는 컴파일러 관련 도구 (Telastyn의 답변 참조)를 지원하고이 두 언어를 사용하면 실제로 네이티브로 이동할 수 있기 때문에 널리 사용됩니다. 그러나 다른 언어를 선택하는 데 아무런 문제가 없습니다.

좀 더 괴상 하기 위해 컴파일러 자체를 작성하기 위해 소스 언어를 선택할 수 있습니다. CoffeeScript 컴파일러와 다른 많은 컴파일러에서 일어난 일입니다. IDE에도 인기가 있습니다. 첫 번째 Visual Studio 중 하나는 동일한 Visual Studio를 사용하여 빌드되었습니다.

나는 여기서 기본적인 전제에 의문을 갖는 경향이있다. C와 C ++는 컴파일러 작성에 완벽하게 작동하지만 다른 언어들도이 작업에 완벽하게 작동하는 것 같습니다.

약간은 컴파일하는 언어에 따라 다릅니다. 작고 간단한 언어의 경우 C와 Pascal이 잘 작동합니다. 크고 복잡한 것을 컴파일하려는 경우 컴파일러도 크고 복잡해집니다.이 경우 더 큰 프로그램을 구성하고 작업하기위한 C ++의 추가 기능은 분명히 유용합니다. 컴파일에는 그다지 구체적이지 않고 일반적으로 더 큰 프로그램에 유용한 기능입니다.

다른 요점도 언급 할 가치가 있다고 생각합니다. 초보자는 컴파일러가 주로 텍스트 조작을하는 것으로 생각하므로 Perl과 같은 것이 컴파일러 작성에 큰 도움이 될 것이라고 생각합니다. 실제로 컴파일의 흥미로운 부분은 대부분 AST를 빌드 한 후에 시작되지 않습니다. Perl이 완벽하게 잘 할 수 있다고 확신하지만 텍스트 조작 기능은 실제로 큰 이점을 제공하지는 않습니다 (텍스트 조작은 대부분 어휘 분석기에 있으며 C와 같은 것들에 대한 어휘 생성기는 RE를 지원합니다).

컴파일러는 모든 현대 언어로 구현 될 수 있습니다. 그러나 컴파일러의 가장 중요한 요구 사항 중 하나는 빠릅니다.

C ++은 여기에 분명한 장점이 있습니다. C ++의 최적화는 저렴하지 않습니다. 그러나이 언어의 낮은 수준의 특성으로 인해 다른 언어 (휴대용이 아닌 어셈블리 제외)보다 C ++ 코드를 수동으로 최적화 할 수 있습니다.

나는 그들의 사용에 대한 주요 동기가 C에서 Lex / Yacc / Bison 출력이 (주로) 있다고 생각합니다. 그것이 오랫동안 표준 이었으므로 추진력이 있습니다.

그것들이 특히 좋은 이유는 아닙니다 ...

이 문제에 대한 경험이 있습니다. C 및 C ++로 컴파일러를 작성했습니다. C와 C ++의 주요 차이점은 C에 자동 방식으로 동적 메모리 관리 기능이 없다는 것입니다. C의 모든 메모리 관리는 명시 적으로 수행해야합니다. 컴파일러를 작성하면 문자열 처리 및 배열 관리가 많이 처리됩니다. C에서는 모든 문자열과 선언하는 모든 배열의 크기를 생각하고 해당 객체에 액세스 할 때 인덱스를 확인해야합니다 (코드를 안전하고 안정적으로 유지하려는 경우). C에서는 물론 동적 메모리 관리가 가능하지만 자동적 인 것은 없습니다. malloc () 및 free ()를 사용하여 명시 적으로 메모리를 할당하고 사용 가능하게하고 동적 오브젝트의 크기를 분리 된 변수로 유지하여 경계 외부로 액세스하지 않도록해야합니다.

C ++에서는 동일한 메커니즘을 사용할 수 있지만 명시 적으로 호출 할 필요가없는 생성자와 소멸자 내에 모든 메모리 관리를 캡슐화 할 수 있기 때문에 실제로 개발 시간이 효율적입니다. 따라서 컴파일러는 리소스를 할당하고 해제합니다. 클래스를 직접 만들면 동적 객체의 크기를 캡슐화 할 수 있으며 오버로드 연산자 []를 사용하여 경계 액세스를 위해 인덱스를 확인할 수 있습니다. 이러한 추상화는 코드를 더 깨끗하고 이해하기 쉽고 디버깅하며 개발 속도를 높여줍니다.

C로 컴파일러를 만들면 더 많은 시간이 걸립니다. C ++을 사용하면 짧은 시간 안에 프로젝트를 완료 할 수 있습니다. C와 C ++의 성능은 동일하지만 C ++에는 C와는 다른 많은 장점이 있습니다.

CompCert의 프로젝트는 연구의 C ++ C 또는 C로 작성되지 않은 컴파일러,하지만 더 OCaml로하고 COQ입니다.

C ++가 C로 번역 된 적이 있음을 관찰하십시오 ( Cfront에서 ). 이제 GCC 프론트 엔드를 Gimple으로 사용 하고 Gimple을 일부 데이터베이스에 덤프 한 다음 Gimple을 어셈블러 번역기에 쓸 수 있습니다. 그러나 법적 이유 ( GCC 런타임 라이브러리 예외 )는 이러한 컴파일러가 오픈 소스 여야합니다. 자세한 내용은 변호사에게 문의하십시오. 저는 변호사가 아닙니다. 이전 버전의 GCC는 일부 C ++ 변형에 대한 프런트 엔드를 사용하여 C (+ 여러 도메인 특정 언어)로 작성되었습니다. OpenWatcom 은 C로 작성된 C ++ 컴파일러 일 수 있습니다 (확인하겠습니다).

Compcert의 출처는 학술 및 연구 목적으로 무료로 제공됩니다. 산업적으로 (법적으로) 사용하려면 Absint로부터 라이센스를 받아야합니다.

참조 이 와 그 두 개의 관련 질문에 대한 답변을.

내가 2020 년에 C (또는 C ++) 컴파일러를 처음부터 (Linux에서 실행 중이거나, 일부 크로스 컴파일러에서 ) 작성해야한다면 아마도 C ++로 작성하지 않을 것입니다. Ocaml , Go 또는 Rust 사용하여 작성하는 것이 좋습니다. 그리고 가능하다면 Frama-C를 기반으로 할 수 있습니다. C 또는 C ++로 코딩 해야하는 경우 먼저 가비지 수집기 라이브러리를 코딩합니다. 일부 지속성 계층은 전체 프로그램 최적화에 매우 유용합니다. 그런 다음 메타 프로그래밍 방식을 고려합니다 (대부분의 C 또는 C ++ 코드 생성) Ad-hoc 도구가 포함 된 컴파일러, Bismon 또는 RefPerSys 허용되는 경우).

Common Lisp 또는 Python (예 : ShivyC 또는 nqcc )으로 코딩 된 일부 (오픈 오픈 소스) C 컴파일러를 찾을 수 있습니다. ZetaC 도 살펴보십시오 .

최신 버전의 GCC 는 기술적으로 순수 C ++로 코딩되지 않았으며, GCC와 관련된 수십 개의 도메인 특정 언어입니다 (여러 언어 는 Turing-complete ). 내 이전 GCC MELT 프로젝트 도 참조하십시오 .

향후 버전의 GCC에서 일부 Python 또는 Guile 인터프리터가 GCC의 패스 관리자를 대체하는 것과 같이 내부에 포함되어 있으면 놀라지 않을 것입니다.

MILEPOST GCC 프로젝트 도 살펴보십시오 .