A. 怎么研发一款编程语言
编程语言,作为人与计算机沟通的桥梁,有着重要和深远的意义。有过计算机编程经验的人,多少学习或掌握过一到多种编程语言。计算机专业领域的编程语言成百上千种,主流的编程语言也有数十种之多。每种编程语言面向的领域和特性都不尽相同,不过归根结底是为了解决人与计算机之间沟通的效率问题,提高计算机的生产力。想必有不少人对那些主流编程语言的创造者十分倾佩,也相信有不少人会好奇一门编程语言是如何诞生的。那么如何创造一门编程语言呢?
总的来看,创造一门编程语言需要有以下几个过程:
(1)设计语言的特性。
(2)定义语言的单词、语法和语义。
(3)实现编译器或者解释器将程序翻译为计算机底层表示。
(4)生成计算机程序的二进制存储格式。
(5)完善语言的运行时环境和标准库。
一、语言特性设计
所谓语言特性,就是编程语言为开发者提供了什么样的原子性功能特征。比如是否支持数学表达式计算、字符串处理,是否支持变量、函数和递归,是否支持分支、循环复合语句等。语言的变量类型是强类型、弱类型,还是动态类型,程序是过程式、函数式,还是面向对象的。是否支持模板、泛型和反射机制,是否支持多线程和并发特性,是否支持错误和异常处理机制等等。
语言特性设计是一门编程语言最关键的环节,直接决定了语言的基本特征和雏形。当然,这也是最难的一个环节,因为语言设计是面向具体问题领域的,是语言设计者从大量的编程实践中的获得的总结和升华。比如C语言设计者希望面向计算机底层,拥有对操作系统和硬件的直接操纵能力。而Python的设计者则希望尽可能地减少操作计算机资源的繁琐过程,以获得语言的简洁性、高度的灵活性和扩展性。SQL的设计者面向具体的数据查询和分析领域,希望帮助开发者获得快速检索和操纵数据的能力。而Go语言的设计者则希望在保留C语言优秀功能的基础上,扩展编程语言对高并发环境的支持,并拥有垃圾回收和快速编译的能力。
凡此种种,编程语言特性的设计都是面向具体的问题领域的,是语言设计者构建于开发者和计算机之间的中间层,是对开发过程中重复功能逻辑的原子性“封装”,最终的目的是为了提升具体问题领域内的软件开发效率。
二、单词、语法和语义
和人类使用的自然语言类似,编程语言也有自身的单词、语法和语义,专业上称为词法记号、语言文法和语义。
常见的词法记号可以分为数字、字符、字符串、标识符、关键字,以及用于连接表达式的运算符、分割语句或者程序段落的界符等符号。这些是编程语言程序的基本单位,通过它们的有序组合,构建出了一门编程语言形形色色的代码片段。
编程语言的文法是用来描述语言的语法规则的,具体来说是规定词法记号之间的排列组合的顺序与规则。它描述了编程语言程序的基本模式,不符合该模式的词法记号的排列被挡在了合法语言程序的大门之外。同时,它也是各种编程语言对于开发者最明显的差异化特征。一个有经验的开发者可以很容易地通过扫视一段代码,就能分辨出这是哪种编程语言编写的计算机程序。
编程语言的语义描述了一段符合语言语法的程序,对于计算机而言的真正含义,是开发者最终要传达给计算机的意愿和指令。语言的语义必须是准确的、无二义性的,编译器也正是通过语义的指导,将计算机程序翻译为计算机可识别的表达形式。
三、程序的翻译
计算机程序是用来供人阅读和修改的,计算机硬件并不能理解程序内的思想和含义。因此,必须有一个翻译转换的过程,将人所表达的意愿准确无误地传递给计算机,让计算机明确并执行人下发的指令。实现这种翻译工作的工具就是编译器或解释器。
对于编译器来说,它的输入是人类书写的计算机语言程序,输出则是计算机可识别的底层表示。首先,它需要识别出程序中的单词,即词法分析。然后,根据单词的组合模式识别出程序的语法结构,即语法分析。最后,根据不同的语法结构对应的语义,将程序按照每个语法模块的形式转换为计算机可识别的指令序列,即语义分析和目标代码生成。
众所周知编译器的实现具有一定的复杂度,其根本原因来自于语言语法的结构灵活性和计算机底层表达形式的多样性,这也是创造一门编程语言最核心的环节。
四、二进制存储
编译器将语言程序翻译转换后,需要将转换后的结果存储起来,以便计算机在需要的时候将其加载、执行。这里不可避免的涉及到两个问题:
(1)转换后的结果是什么样的形式?
(2)转换后的结果保存在哪里?
第一个问题描述的是计算机程序被转换为怎样的形式,才是计算机可以识别的。由于计算机中实际运行程序的硬件模块是CPU,因此计算机程序只有被转换为CPU的二进制指令格式才能被正确识别、执行。比如常见的Intel体系的CISC指令格式、ARM体系的RISC执行格式等。
第二个问题描述的是计算机程序转化为二进制指令格式后,以什么样的方式保存在计算机的磁盘上。由于绝大多数的计算机程序是需要通过运行在计算机硬件之上的操作系统加载运行的,因此计算机程序的二进制表达形式必须以对应操作系统可识别的文件格式存储。比如常见的Windows操作系统的PE文件格式、Linux操作系统的ELF文件格式等。
五、运行时环境和标准库
理论上讲,一门编程语言如果能提供出完备的操纵操作系统和硬件的原子性功能就已经成功了。但是不提供强大的运行时环境支持和标准库,是很难让一门编程语言真正的好用和流行的。没有人希望简单地打印一行字符串,还需要使用编程语言提供的基本特性实现调用操作系统提供的打印接口的逻辑。Java语言之所以久兴不衰,正是因为它不仅提供了完善的运行时环境和开发库支持,甚至提供了更强大的开发框架和工具支持。
因此可见,除了完备的语言特性,为开发者提供更方便好用的库和框架支持,消除软件构建过程中复杂和重复的逻辑,才是一门优秀编程语言的长盛之道。
六、自己动手,立即开始!
《自己动手构造编译系统——编译、汇编与链接》一书详细阐述了一门编程语言从无到有的过程,从语言的功能特性设计,到词法、文法、语义分析;从编译器、汇编器的设计实现,到目标文件的链接生成可执行文件;甚至编译优化器的实现、二进制指令、可执行文件格式以及语言运行时和标准库的概念,都在书中做了认真细致地剖析。相信对本书的阅读,将是一次不错的获得知识的体验!
B. 如何创造一种脚本编程语言
好的脚本编程语言如python,它的源代码是用c实现的。
另外就是你可以用脚本语言本身来创造一种新的语言,,,在python ,ruby上都有这样的实现。python上甚至有用python本身语言来写的python。
C. 如何自创一门编程语言
从你的描述来看,自创一门编程语言是非常困难的。现在的编程语言都是几十年前专研属究人员做出来的,他们为编程语言做出了很大的贡献。
如果自创一门编程语言的话,几乎是不可能的,就算一个国家,集一国之力也很难做出来。
D. 一门编程语言是怎么创造出来的呢
所谓计算机语言只是一个抽象的规范,而编译器是这个规范的实现,它是在这内个规范的严格定义下容被实现的.
说的通俗一点,语言就像一份制造汽车的图纸,他规定了
汽车应该有什么,拥有什么功能,等等各个方面,而编译器就是一量根据这张图纸制造出来的汽车,它实现了图纸的定义,这样你才能真正的使用这量汽车.
如果你有OOP的方面的知识,那可以把语言和编译器比喻成类和对象的关系.
他们谁也离不开谁,只有两部分共同合作,你才能使用这个语言.
E. 如何自学一门编程语言
您学编程语言的目标是什么?爱好还是以后要从事这样的工作?如果是要从事工作的话,看您有没有这方面的基础,一般来说目前java语言薪资较好,也好找工作。如果是从事web开发,php很好上手。如果做运维,那就学python了。
F. 编程语言是如何创建的
因为有解释器啊,编译型的语言一般都被转化成底层的机械码了。要想自己开发语言完全是没问题的。至于看什么《编译原理基础》感觉价值不大,能真正看懂的人太少了。还不如直接找个开源的程序语言研究一下。至少改个语法应该没问题。
G. 如何自创一门计算机语言
学练相结合:在学习新知识的同时,充分利用身边的电脑,做到边学新知识边上机操作练习,这样对于加强知识的稳固具有十分重要的作用。
深入学习细节过程中,对于电脑编程的学习,即要从整体把握,又要深入细节当中,了解并掌握
知识的核心理念。
努力学好一门计算机编程语言。根据电脑编程语言的相通性,当充分掌握一门计算机编辑语言后,对于其它语言的掌握时间将明显减少。
最好先从低层(级)语言学起,这样就可以有效的掌握计算机的硬件低层知识,从而为更高级语言的学习打下良好的基础。
尝试自己编写若干个功能模块,从而加强对计算机编程语言基础能力的加强以及应用,并为新知识的学习奠定基础。
向别人学习,多看看别人写的代码,了解应用计算机编程解决问题的通用方法,从中提炼解决问题的通用方法。
H. 如何快速学好一门编程语言
学好一门编程语言,首先要做到以下20点:
1.不要看到别人的回复第一句话就说:给个代码吧!你应该想想为什么。当你自己想
出来再参考别人的提示,你就知道自己和别人思路的差异。
2.初学者请不要看太多太多的书那会误人子弟的,先找本系统的学,很多人用了很久
都是只对部分功能熟悉而已,不系统还是不够的。
3.看帮助,不要因为很难而自己是初学者所以就不看;帮助永远是最好的参考手册,
虽然帮助的文字有时候很难看懂,总觉得不够直观。
4.不要被对象、属性、方法等词汇所迷惑;最根本的是先了解最基础知识。
5.不要放过任何一个看上去很简单的小问题--他们往往并不那么简单,或者可以引伸
出很多知识点;不会举一反三你就永远学不会。
6.知道一点东西,并不能说明你会写脚本,脚本是需要经验积累的。
7.学脚本并不难,JSP、ASP、PHP等等也不过如此--难的是长期坚持实践和不遗余力的博览
群书;
8.看再多的书是学不全脚本的,要多实践
9.把时髦的技术挂在嘴边,还不如把过时的技术记在心里;
10.学习脚本最好的方法之一就是多练习;
11.在任何时刻都不要认为自己手中的书已经足够了;
12.看得懂的书,请仔细看;看不懂的书,请硬着头皮看;
13.别指望看第一遍书就能记住和掌握什么——请看第二遍、第三遍;
14.请把书上的例子亲手到电脑上实践,即使配套光盘中有源文件;
15.把在书中看到的有意义的例子扩充;并将其切实的运用到自己的工作中;
16.不要漏掉书中任何一个练习——请全部做完并记录下思路;
17.当你用脚本到一半却发现自己用的方法很拙劣时,请不要马上停手;请尽快将余
下的部分粗略的完成以保证这个代码的完整性,然后分析自己的错误并重新编写和工
作。
18.别心急,写脚本确实不容易;水平是在不断的实践中完善和发展的;
19.每学到一个脚本难点的时候,尝试着对别人讲解这个知识点并让他理解----你能
讲清楚才说明你真的理解了;
20.记录下在和别人交流时发现的自己忽视或不理解的知识点;
I. 怎样创造一门新的编程语言,怎样编写编译器
编译器不是编写的 像vc g++ 都是编译器
J. 如何简单高效地学会一门编程语言呢
编程语言大致有C、C++,做Web开发可以选择Java、PHP、Python、Scala等等。等你确定选择了一门之后,完全可以制定有一个系统的学习计划。,然后一边使用一边学习,随着项目的推进逐渐完成学习。