[中英对照] 构建你自己的编程语言（第二版）（双语对照版电子

书） 本书是一本全面指导开发者设计、编译和实现编程语言的指南，采用理论与实践结合的方式，逐步带领读者完成编程语言开发的全流程。全书分为四个主要部分，共 18 章及 1 个附录，逻辑清晰，从基础概念到进阶实践层层递进。 （一）第一部分：编程语言前端（第 1-5 章） 这部分聚焦编程语言前端的构建，帮助读者打下语言开发的基础。 第 1 章：为何要构建另一门编程语言：剖析开发新编程语言的动机，如满足特定领域需求、解决现有语言痛点等；介绍编程语言实现的不同类型，包括纯解释器、原生编译器与运行时系统、转译器、字节码编译器与字节码机器；讲解字节码语言实现的组织方式，还对比了编程语言与库的差异，通过 Unicon 语言的案例，展示语言需求确立的过程。 第 2 章：编程语言设计：指导读者确定语言中的词汇与标点类型，包括保留字、标识符、常量格式、运算符等；明确控制流规范，如条件语句、循环语句的设计；选择支持的数据类型，涵盖原子类型（如整数、布尔值）、复合类型（如数组、类）和领域特定类型；以 Jzero 语言（Java 的子集）和 Unicon 的图形功能设计为例，完整呈现语言定义过程。 第 3 章：扫描源代码：深入讲解词法分析相关知识，包括词素、词法类别和标记的概念；详细介绍正则表达式的规则与示例，以及如何使用 UFlex 和 JFlex 工具；通过编写 Jzero 的扫描器，实操演示源代码扫描的实现过程，同时指出正则表达式在词法分析中的局限性及应对方法。 第 4 章：解析：阐述语法分析的核心内容，包括上下文无关文法的定义与规则；介绍使用 iyacc 和 BYACC/J 工具生成解析器的方法；以 Jzero 为例，演示编写解析器的具体步骤，还探讨了如何改进语法错误信息，提升开发体验。 第 5 章：语法树：讲解语法树的相关知识，包括树的定义、语法树类型的设计，以及语法树与解析树的区别；指导读者创建语法树的叶子节点和内部节点，以 Jzero 语言为例构建语法树；提供语法树的调试与测试方法，如避免常见错误、以文本和图形格式打印语法树。 （二）第二部分：语法树遍历（第 6-10 章） 该部分围绕语法树遍历展开，是编译器实现语义分析和代码生成的核心环节。 第 6 章：符号表：介绍符号表的基础概念，包括声明与作用域、变量的赋值与解引用；讲解如何选择合适的树遍历方式构建和填充各作用域的符号表；演示如何检查未声明和重复声明的变量，还以 Unicon 为例，说明如何处理包和类作用域。 第 7 章：检查基础类型：聚焦类型检查的基础工作，包括编译器中的类型表示，如定义类型信息的基类及子类；指导读者为声明的变量分配类型信息，确定语法树各节点的类型；以 Unicon 为例，介绍运行时类型检查和类型推断。 第 8 章：检查数组、方法调用和结构访问的类型：进一步拓展类型检查的范围，包括数组类型的检查（如数组变量声明、数组创建和访问时的类型检查）；方法调用的类型检查（如参数和返回类型信息的计算、调用点的类型检查）；结构化类型访问的检查（如实例变量声明、实例创建和访问的类型检查）。 第 9 章：中间代码生成：解释中间代码的概念与生成原因，介绍生成程序中的内存区域；定义中间代码的数据类型，指导读者为语法树添加中间代码属性；以 Jzero 为例，演示生成表达式、控制流和方法调用的中间代码，同时提供查看生成中间代码的方法。 第 10 章：IDE 中的语法着色：探讨编程语言生态工具的构建，分析自主开发 IDE 与支持现有 IDE 的选择；以 Visual Studio Code 为例，介绍如何为新语言添加支持，实现语法着色；还讲解了将编译器集成到程序员编辑器的方法，如避免每次修改都重新解析整个文件、利用词法信息进行标记着色、通过解析结果突出显示错误。 （三）第三部分：代码生成与运行时系统（第 11-17 章） 这部分聚焦代码生成和运行时系统的实现，是让编程语言能够实际运行的关键。 第 11 章：预处理器和转译器：解释预处理器的概念与示例，介绍预处理器与转译器的区别；以 Jzero 转译为 Unicon 为例，演示转译器的实现过程，还探讨了 Unicon 预处理器中的代码生成。 第 12 章：字节码解释器：讲解字节码的概念，对比字节码与解释器；指导读者为 Jzero 设计字节码指令集和文件格式，实现字节码解释器；以 Unicon 的字节码解释器 iconx 为例，深入分析字节码解释器的工作原理，以及如何构建运行时系统。 第 13 章：生成字节码：介绍将中间代码转换为 Jzero 字节码的方法，包括添加字节码指令类、映射地址、实现字节码生成器方法；演示生成简单表达式、指针操作、分支和条件分支、方法调用和返回的字节码；还介绍了字节码的汇编格式与二进制格式，以及链接、加载和包含运行时系统的方法。 第 14 章：生成原生代码：分析是否生成原生代码的决策因素，介绍 x64 指令集；指导读者添加 x64 指令类，映射内存区域到 x64 寄存器地址模式，使用寄存器；演示将中间代码转换为 x64 代码的过程，包括生成简单表达式、指针操作等的 x64 代码，以及生成 x64 输出、链接加载运行时系统的方法。 第 15 章：实现运算符和内置函数：讲解如何实现运算符，如字符串拼接在中间代码、字节码解释器和原生运行时系统中的实现；介绍如何编写内置函数，以及如何将内置函数与控制结构集成；以 Unicon 为例，展示运算符和内置函数的开发过程。 第 16 章：领域控制结构：分析何时需要新的控制结构，以 Unicon 中的字符串扫描和图形区域渲染为例，演示领域控制结构的实现；包括添加保留字、语法规则，检查语义错误，生成控制结构代码等步骤。 第 17 章：垃圾回收：强调垃圾回收的重要性，介绍引用计数和标记 - 清除两种垃圾回收方法；以 Jzero 为例，演示如何添加引用计数垃圾回收；详细讲解标记 - 清除垃圾回收的实现，包括组织堆内存区域、标记存活数据、回收内存等步骤。 （四）第四部分：附录与总结（第 18 章及附录） 第 18 章：最终思考：回顾本书所学内容，为读者提供后续学习方向，如深入研究编程语言设计、学习解释器和字节码机器实现、掌握代码优化技术、研究程序执行的监控与调试、设计实现 IDE 和 GUI 构建器等；还提供了进一步阅读的参考资料。 附录：Unicon 基础：介绍 Unicon 语言的基本语法、运行方式、声明与数据类型、表达式求值、关键字、程序组件声明、原子数据类型、复合数据类型、运算符表达式、过程函数方法调用、迭代与执行选择、生成器、调试与环境问题等，帮助读者理解书中 Unicon 相关示例。 三、书籍特色与价值 实用性强：全书以 Jzero（Java 子集）和 Unicon 为主要案例，提供大量可实操的代码示例，涵盖从语言设计到运行时系统实现的全流程，读者可跟随步骤亲手构建编程语言。 工具与技术结合：详细介绍 UFlex、JFlex、iyacc、BYACC/J、GNU Make、Graphviz 等工具的使用，帮助读者掌握语言开发所需的实用工具链。 理论与实践平衡：既讲解编程语言开发的理论知识，如上下文无关文法、语法树、符号表、类型检查等，又通过具体案例和代码实现，将理论落地，适合不同基础的读者学习。 扩展性佳：内容从基础到进阶，不仅适合入门者打好基础，也为有经验的开发者提供深入研究的方向，如垃圾回收优化、原生代码生成进阶等。 跨语言参考：示例代码同时提供 Unicon 和 Java 版本，读者可对比两种语言在语言开发中的优劣，拓宽技术视野。 通过阅读本书，读者不仅能掌握构建编程语言的核心技术，还能提升软件工程实践能力，如大型数据结构处理、软件测试与调试等，为从事编译器开发、语言设计相关工作奠定坚实基础。Build Your Own Programming Language