手把手构建C编译器：从零到实战的编译原理之旅

2025年3月13日

前段时间，我决定为nand2tetris书中的Hack处理器创建一个C编译器。在经历了几次失败的尝试后（后续可能会描述），我发现了这本书：《Writing a C Compiler | No Starch Press》。

我决定从头开始学习它，并计划按章节进度撰写博客文章。我已经通过邮件与作者交流过几次，并得到了及时有用的回复！——非常感谢。

这本书好在哪里？

循序渐进

到第1章结束时，你已经拥有一个可工作的编译器。每个后续章节都会添加更多功能。第1章的编译器只能处理：

1
2
3


int main(void){
    return <constant>;
}

但它能生成完整的可执行文件。

第2章添加了一元运算符，现在我们可以这样写：

1
2
3


int main(void){
    return ~3;
}

这与大多数其他编译器书籍（如同样优秀的《Crafting Interpreters》和《nand2tetris》）形成鲜明对比。而且，我们构建的是真实语言而非虚构语言，这也很棒。

注：书中未实现某些C特性，但作为“附加题”建议实现。我打算实现所有这些特性。有些特性既未实现也未覆盖，后续再详谈。

测试套件

另一个优点是提供了大型测试套件。每个章节都会添加测试，因此运行第5章测试时也会运行第1、2、3和4章的测试。

你可以选择测试：

附加题功能
仅词法分析阶段
词法和语法分析阶段
语义分析
全部功能

即使是第1章的简单编译器也有24个测试。这是一个巨大的资源，看到测试套件输出：

1
2
3
4
5


PS C:\work\forks\writing-a-c-compiler-tests> python .\test_compiler C:\work\mycc\target\debug\mycc.exe --chapter 1 --extra-credit
----------------------------------------------------------------------
Ran 24 tests in 2.843s

OK

真是令人愉悦。是时候启动gitui（gitui-org/gitui: Blazing 💥 fast terminal-ui for git written in rust 🦀）并提交了。

代码仓库

Nora为这本书维护了两个GitHub仓库：

nlsandler/writing-a-c-compiler-tests：测试用例
nlsandler/nqcc2：参考实现（OCaml版本），未实现附加题功能

我也有两个：

pm100/writing-a-c-compiler-tests：原版的分支，包含一些更改和错误修复，主要涉及Windows支持（详见后续文章）
pm100/mycc：我的Rust实现。与nqcc2仓库类似，主要按章节提交

博客文章

我可能会每章写一篇博客文章，包括介绍篇。在想到记录这个过程之前，我已经完成了第8章的附加题部分。因此会有一系列文章集中发布，覆盖已完成的工作并使用过去时态。随着进展，文章会更随意，记录我如何决策实现方式，并按我的进度节奏发布。

最后说明

这是一本极好的书。后续章节中我可能提到一些认为缺失、错误或混淆的内容，但这不应掩盖它是一本非常优秀的书的事实。

分享至：
点击分享到X（在新窗口中打开） | 点击分享到Facebook（在新窗口中打开）

2条回复至“Working through ‘Writing A C Compiler’”

2025.03.14：Working through ‘WACC’ – chapter 5, Local Variables
[…] 这是关于《Writing A C Compiler》一书的系列文章之一。解释项目的第一篇文章在此：Working through ‘Writing A C Compiler’ – Jolly Interesting Stuff […]
👍 喜欢 | 回复
2025.03.15：Working Through WACC – Chapter 7, Compound statements
[…] 因为有一段时间没出现了，这是封面。如果不清楚这篇文章在讲什么，请查看第1期：https://jollygoodsw.wordpress.com/2025/03/13/working-through-writing-a-c-compiler/ […]
👍 喜欢 | 回复

发表评论取消回复

搜索
使用WordPress设计

加载评论中…

写评论…

邮箱（必填）
姓名（必填）
网站

评论 | 重播 | 订阅

已订阅

Jolly Interesting Stuff
注册 | 登录

复制短链接
举报内容 | 在Reader中查看 | 管理订阅 | 收起此栏