如何用 C 编写 C 编译器？ [复制]答案

【问题标题】：How can a C compiler be written in C? [duplicate]如何用 C 编写 C 编译器？ [复制]
【发布时间】：2013-08-17 08:37:17
【问题描述】：

这个问题可能源于我对编译器的误解，但这里是……

可以在《K&R》第一版（第 xi 页）的前言中找到以下陈述：

操作系统、C 编译器以及基本上所有的 UNIX 应用程序（包括用于编写本书的所有软件）都是用 C 编写的。

（我的重点）

这是我不明白的：C 编译器在编译任何 C 代码之前不是必须先编译自己吗？如果那个 C 编译器是用 C 编写的，编译它不需要现有的 C 编译器吗？！

解决这个无限回归难题（或先有鸡还是先有蛋的问题）的唯一方法是，K&R 所指的用 C 语言编写的 C 编译器实际上是用已经存在的 C 编译器编译的，该编译器是用一种语言编写的除了 C。用 C 编写的 C 编译器随后取代了后者。

还是说我完全不在了？

【问题讨论】：

嗯，你从一个汇编或其他语言开始，一旦你有了它，就可以用它在 C 中制作一个，等等。
C 最初是用 B 编写的，它是一个精简的 BCPL，我相信它是一个精简的 Algol 60。 B 可能是用宏汇编器编写的。

标签： c compiler-construction kernighan-and-ritchie

【解决方案1】：

它被称为Bootstrapping，引用自维基百科：

如果需要一个语言 X 的编译器来获得一个语言 X 的编译器（它是用语言 X 编写的），那么第一个编译器是如何编写的？解决这个先有鸡还是先有蛋的问题的可能方法包括：

在语言中实现语言 X 的解释器或编译器 Y. Niklaus Wirth 报告说他在 Fortran。
已经为 X 编写了另一个解释器或编译器另一种语言 Y；这就是 Scheme 经常被引导的方式。
早期版本的编译器是用 X 的子集编写的存在其他一些编译器；这就是一些超集的方式 Java、Haskell 和最初的 Free Pascal 编译器是引导。
X 的编译器是从另一个架构交叉编译的，其中存在 X 的编译器；这就是 C 的编译器的样子通常移植到其他平台。这也是用于在初始引导后释放 Pascal。
在 X 中编写编译器；然后从源代码手动编译它（大多数可能以非优化的方式）并在代码上运行以获得优化的编译器。 Donald Knuth 将其用于他的 WEB 素养编程系统。

如果您有兴趣，here 是 Dennis Richie 的第一个 C 编译器源代码。

【讨论】：

【解决方案2】：

查看Wikipedia page 的鸡与蛋部分：

如果一个人需要一个语言 X 的编译器来获得一个语言 X 的编译器（它是用语言 X 编写的），那么第一个编译器是如何编写的？解决这个先有鸡还是先有蛋的问题的可能方法包括：

用语言 Y 实现语言 X 的解释器或编译器。Niklaus Wirth 报告说，他用 Fortran 编写了第一个 Pascal 编译器。
X 的另一个解释器或编译器已经用另一种语言 Y 编写；这就是 Scheme 经常被引导的方式。
早期版本的编译器是用 X 的一个子集编写的，其中存在一些其他编译器；这就是如何引导 Java、Haskell 和最初的 Free Pascal 编译器的一些超集。
X 的编译器是从另一个存在 X 编译器的体系结构交叉编译的；这就是 C 编译器通常移植到其他平台的方式。这也是在初始引导之后用于 Free Pascal 的方法。
在 X 中编写编译器；然后从源代码手动编译它（很可能以非优化方式）并在代码上运行以获得优化的编译器。 Donald Knuth 将其用于他的 WEB 识字编程系统。

【讨论】：

Pascal cuoq... 首先，语言 Y 应该首先有一个编译器，对吗？我认为像 Clojure 这样的语言是这样编写的。你能解释一下“手动编译”吗？

【解决方案3】：

通常，第一个编译器是用另一种语言编写的（在这种情况下直接用 PDP11 汇编程序编写，或者大多数“现代”语言用 C 编写）。然后，这个第一个编译器被用来编写一个用该语言本身编写的编译器。

您可以阅读此page，了解 C 语言的历史。您会看到它也与 UNIX 系统密切相关。

【讨论】：

小心把 1970 年的真理传到今天。 GCC 切换到 C++ :-)
嗯，C++ 中的 GCC...我对此有点怀疑（也很害怕！:-)）。
gcc.gnu.org/gcc-4.8/changes.html 第一行。

【解决方案4】：

编译器用它所编译的语言编写是完全正常的。实现这一点的一种方法是用其他语言为语言 L 编写一个完整的编译器，然后在 L 中为 L 编写一个新的编译器。更有趣的方法是在某些语言中为 L 的一个子集编写一个最小编译器其他语言，然后使用这个最小子集来改进编译器，使其变得不那么最小，增加L的可用子集。这样就可以构建一个完整的编译器。

【讨论】：