ساخت Compiler و یک زبان برنامه نویسی جدید

[emadfa]

سلام بر دوستان.
من همه پست های این تاپیک رو بررسی نکردم ولی تعداد زیادی از اون ها رو خوندم...

به دلیل علاقه ای که به طراحی کامپایلر ( و به شکل خاص تر parse کردن یک متن در نرم افزار خودم ) داشتم با کامپایلر و الگوریتم های طراحی اون آشنایی زیادی دارم...

دوستان... فراموش نکنید که تقریبا در اکثر کامپایلرهای دنیا (یا به عبارتی همه کامپایلرها) دو بخش اول یعنی تحلیلگر لغوی و تحلیلگر نحوی به هیچ عنوان دستی انجام نمی شه... یعنی برای نوشتن تحلیل گر لغوی و نحوی طراحان کامپایلر حتی شاید یک خط کد هم ننویسند... بلکه از ابزارهای آماده استفاده می کنند...
ابزارهای زیادی وجود داره...

به عنوان مثال برای طراحی تحلیلگر لغوی... وقتی زبان و واژگان زبان (توکن ها) رو طراحی کردیم... باید تحت یک فرمت مشخص این توکن ها رو به عنوان ورودی به ابزاری مثل LEX یا FLEX بدیم... خود این ابزار برای ما Scanner رو تولید می کنه و به ما یک کد و برنامه میده...

شما تصور کنید برای طراحی یک کامپایلر برای زبانی مثل C اگر بخوایم Scanner رو دستی طراحی کنیم چقدر کد وحشتناک می شه... DFD ما برای اسکنر مثلا شامل حدود 3000 state می شه... برای طراحی این states با جدول انتقال (Transition-Diagram) یا روش switch-case (دو روش طراحی scanner بدون ابزار) شاید نیاز بشه ماه ها وقت بزاریم... در نهایت هم احتمالا خطا و اشتباه به دلیل پیچیدگی وجود خواهد داشت و البته دو فاکتور مهم در مهندسی نرم افزار یعنی "وقت" و "هزینه" رو از دست میدیم... این رو میشه با ابزار در مدت زمان کوتاهی با دقت بسیار بالا انجام داد (اگر زبان و توکن ها طراحی شده باشه شاید کمتر از چند ساعت برای نوشتن و تولید scanner زمان نیاز باشه) و در عوض تمرکزمون رو روی بهینه سازی ها و تحلیل گر معنایی و سایر قسمت های مهم کامپایلر بزاریم...


برای طراحی parser یا تحلیل گر معنایی هم دقیقا همین طوره... دونستن مفاهیم پارسر مثل (SLR(1 یا گرامرهای (LL(1 یا (CLR(1 یا ... ضروری هست و باید بلد باشیم (چون به ما دید میده و گاهی اوقات حتی کمک هم میکنه) اما در عمل از هیچ کدوم از این ها استفاده نمی کنیم بلکه به عنوان مثال از ابزاری به نام YACC (مخفف Yet Another Compiler Compiler) استفاده می کنیم... ما به ابزار همه گرامر های زبان رو میدیم و ابزار به شکل اتوماتیک الگوریتم تحلیل پایین به بالا (LALR1) رو پیاده سازی می کنه و به ما مثلا کد C می ده.... در واقع تنها کاری که باید انجام بدیم طراحی همه گرامرهای زبان هست نه پیاده سازی parser مربوط به این گرامرها
فراموش نکنید طراحی تحلیل گر نحوی به شکل دستی کار بسیار دقیق و زمانبری هست و البته با وجود این ابزارهای خودکار و قدرتمند بیهوده... چون اگر صدها یا هزاران گرامر داشته باشیم باید برای تک تک گرامرها الگوریتمهای تحلیل نحوی (پایین به بالا یا بالا به پایین) مثلا (LALR(1 (یکی از قویترین الگوریتم های parser پایین به بالا) رو اعمال و پیاده سازی کنیم و چنین کاری با داشتن ابزار بیهوده است...

از این ابزارها و ابزارهای مشابه تقریبا همه شرکت های مشهور حتی طراحان جاوا یا مایکروسافت (برای طراحی کامپایلر) استفاده می کنند. بنابراین پیشنهاد می کنم از نرم افزارهای قدرتمند برای تولید حداقل این دو بخش از کامپایلر استفاده کنید...

موفق باشید...