编译原理大家是怎么学习的？

@whosesmile #60 嗯，如果要了解这些，那编译原理很有用的

大学 72 课时的编译原理，只讲完了语法分析器，上课完全听不懂，我硬头皮啃书，因为如果挂科可能就没法毕业了。最后老师大放水给我打了 90 分。

实话实说：我没看过 /学过编译原理，我是真的用不上啊，对我来说好深奥啊。
(感觉刷刷 lleetcode 挺好的)

SICP 第五章我也没能仔细看下去（

通常编译器会分为前端、中端、后端三个部分，这种划分不是拍脑袋，而是因为三个阶段的目的有明确的不同：前端是把源代码字符串转换为结构化数据，中端是针对变形后的结构化数据反复做优化，后端是从优化后的数据生成真实的机器指令。

为什么你提到的定义这么复杂，是因为它是一种严格的数学表示。直观理解的话，这个文法就相当于一个树形结构，其中只有某些类型的节点可以作为根。不清楚楼主是否会写正则表达式，正则的本质是有限自动机，从上一个匹配到的字符到下一个，就是自动机状态的跳转，而* ? +这些特殊符号，表示的无非是这种跳转的方向不再是下一个而是自己。写一个最简单的正则匹配引擎可能也就一百行代码。正则表达式能够涵盖的文法被称作正则文法。

直观理解，上下文无关无法比正则文法复杂的本质在于，它支持递归，而正则文法不支持。所以在有限自动机之外，还需要一个栈，才能完整地保存当前解析的状态。一个最简单的例子：你有没有做过那道「检查字符串正反括号是否匹配」的编程练习题？这道题看起来不需要复杂的解析，是因为它的状态过于少，不需要用自动机表示。但如果把题目改成 [] () {}的任意嵌套，大概就可以领会这个语法解析的过程在干什么。

前面说了语法定义是一棵树，那按照树的结构从上往下自己写代码去逐个字符解析的过程，称为递归下降。在常见的语言中，函数的调用层次本身就暗含了栈，所以我们不再需要一个自定义栈去存储当前解析的层级状态。但由于代码是手写的，所以整个过程中我们可以夹带任意的数据结构，这也使得手写的解析器在实际应用中几乎能处理任何奇怪的语法。而书上提到的 LL/LR 这些理论，其实是为了将语法解析这件事通用化——给程序一套语法定义，程序就能按照你的定义去跑，最后返回结果。个中差别有些类似「写一段代码解析一个浮点数的字符串」和「写一个正则引擎，然后给它传一个浮点数的正则表达式，解析字符串」。在理论上，语法分析这块有很多经典的算法；而在实践上，也有很多实用的工具，从语法生成器到语法组合子，等等。

语法解析结束以后，我们必然想要一个表示源码内容的数据结构，而不仅仅是一个表示源码是否符合文法的布尔结果。拿到以后，编译器会做若干自定义的语义检查（比如类型是否匹配）和前端处理（比如在必要的地方插调试信息）。其实到这一步，通过对这颗语法树进行模式匹配，编译器已经可以生成出最后的指令了。但为了更高级的优化，编译器往往会引入一些新的中间表示形式。这些形式通常遵循某种特征（比如每个量只被赋值一次），以减少后续分析的复杂度。编译器的优化，其实更像是「写一段新的代码，比原来的代码更快，但功能保持一致」。很多抽象的优化发生在这个阶段：减少循环中的代码，把循环操作变成向量操作，重新调整分支的关系…

然后到了后端，就会依赖更多的平台信息了。这个阶段，会做很多可能每个硬件平台 /操作系统都不一样的事情：如果移位真的比乘法更快，那就把合适的乘法优化成移位；不同平台的 ABI 要求调用函数或者加载全局变量时有一些额外的指令，也是在这里加上；用一个复杂指令匹配一组复杂操作；更好的分配寄存器以减少寄存器复制和内存读写；重排指令以适配流水线等等。最后吐出的指令就是真的汇编了。

所以后端和中端的知识，理论上比前端更多。前端更大的成就感其实是自己写了一个解析器，拿到了这个语言的结构化表示，然后就可以做任何事情。而且后端和中端在简单情况下确实可以省略，比如你解析了一个 XML，想从它生成 JS 代码，那解析好以后直接遍历这棵树按照规则输出就好了。再往后面，其实就是玩各种新的算法，以及在实践上整新活。

@whosesmile 无他，就硬啃。啃三五本英文专业书之后，就会有质变了。
双语环境 /留学当然好，但是大多数人是没这个条件的😂

当代编译器最难啃的部分已经不是 scanner 和 parser 了，现在的难点都集中在后端的 Optimization 中了

@whosesmile
> 所以借这个机会问一个一直以来的疑惑，你们的英文都怎么学的？是双语成长环境？还是留学有了氛围后天努力的？

你可以每个东西中文英文的资料都试着查一下，比较入门的知识可能网上到处都有，但是随着知识的深入你会发现英文虽然读起来稍微费力气，但是内容要好一些，经常深入浅出一语中的，所以坚持中英文混着搜索，就会发现英文越来越省时省力。

基本到后来很多词汇都是先知道的英文，根本不知道中文是啥，比如 tagless final 之类的。

> 基于字符串的模版引擎和 Vue 、React 这种基于数据结构的 DOM 引擎在程序上如何实现的

小小纠正一下，其实 React 没有模板，是靠 JSX 实现的，也就是一般用 babel 插件，除了很早期的原型之外早就没有自己的 transpiler 了（感觉 14 年就不咋用了）。也就是说 VDOM 和 「模板完全没有关系」，因为可以直接用 React.createElement 是完全一样的。

我当时是用 lex,yacc,c++,llvm 做了个 c 语言子集（自己定义）的编译器，算是基本用上了相关知识。。。收获还是不错的