[Let's Write an Interpreter] 1 介绍

1.1 背景

说明：文中很多地方夹杂着英文（包括标题），绝对不是作者故弄玄虚，而是始终觉得有时候中文不能真正表达原意，仅此说明，望读者谅解。

                                                                                                                                                                                                  

背景其实很简单，自己对编译器和操作系统感兴趣，但想实践却发现是一个难题。编译器和操作系统都是 giants，自己在搜寻相关的资料时，发现很少有为入门读者准备的资料，即完整的带领读者设计实现一门编程语言。闲话无须多说，总之，本系列文章是我怀着对解释器的好奇写下的，我相信还有很多人对这方面也感兴趣，想亲自实践编程却没有相应的参考，若你觉得本系列文章对你有用，我就很高兴了。最后实现的语言暂取名为 Fish，以便在文中引用。我也是学习，所以错误之处，请大家尽管指出，非常欢迎。

1.2 基础 

其实说是基础，我觉得即使不懂也无所谓，正因为不懂你才能带着疑问学到更多东西，尤其是在用中学。凡是学过编译原理都会知道下面这几个概念（不知道也没关系，学习总会遇到柳暗花明的那一刻）:

• BNF
• 词法分析
• 语法分析
• 语义分析

代码生成暂不涉及。编程语言选择C语言，没什么原因，个人喜好而已。此外，了解如下概念有帮助:

• 虚拟机
• literate programming

整个系列文章背后都使用noweb排版，放到网页上后显示可能有些差别，但不会有本质影响。由于使用noweb，故代码都是嵌入在文档中的，注释就不太需要了。最后的可编译代码使用notangle从文档中抽取出来。进入正题之前，说下我们的代码目录，假设当前目录为 fish，子目录 src 存放我们的源代码.c 和.h文件，test 目录存放我们的测试文件。

1.3 Where to start? 

目前据作者所知道的，可以用如下方式实现解释器：

• 将源程序翻译为一台抽象计算机的指令，然后执行这些翻译后的指令，这需要定义一套指令集，如《On Pascal Compilers》，hoc计算器；
• 采用即时编译执行的方式 (JIT)，比如 Java 或 C#，实际上现在它们多是编译执行的，以提高效率，解释执行只是可选的，只不过这些对程序员隐藏；
• 直接读取源程序，边读边执行，如 Fish。

正如上面所说，我们采用第三种方式实现 Fish，因为它比较简单，不过可扩展性不是很好，但足以说明解释器原理了，我也不想弄的太复杂，给自己压力 :)。

根据典型的编译过程，源程序首先经过词法分析被转换为 token 流，再经过语法分析器 (parser) 进行类型检查、语义检查等，然后再由代码生成器生成目标代码。当然，中间可能有若干优化过程，这正是现代编译器的复杂之处。我们的Fish 没这么复杂，但也需要先进行词法分析，将输入流符号化 (tokenize)，再由语法分析器进行处理，如图1-1所示。

图 1-1 简化的编译过程

 之所以只显示这三个编译阶段，是因为我们的解释器不会生成代码(或许以后会)，在语义分析阶段便会执行所有操作。下面，我们开始词法分析吧，let's try it！