欢迎来到编译器的世界——制作一个极小型的编译器。在本篇文章中，我们将会以一个既简单又直白的方式来介绍如何打造一个能够通过源代码转化成机器码的编译器。
随着现代计算机的使用和普及，编译器也成为了程序员必不可少的工具之一。在本文中，我们将介绍一个非常小巧的编译器，它可以将简单的代码转换成可执行的机器码。
首先，让我们看一下编译器的组成。编译器通常由以下三个部分组成： 前端、代码优化器 和后端。在我们的小型编译器中，我们将相对简化这三个部分。
我们的编译器将由两个部分组成：解析器和代码生成器。解析器读取代码并将其转换为一个抽象语法树（AST），以便代码生成器可以将其转换为可执行的机器码。
接下来，在代码的开端，我们将定义我们的 AST 树及打印函数：
struct AstNode {
std::vector
std::string value;
};
void printTree(const AstNode& node, std::string prefix = “”) {
std::cout << prefix << node.value << std::endl;
for (const auto& child : node.children) {
printTree(child, prefix + “-“);
}
}
然后，我们将解析器与 AST 树组合在一起。为了简化代码，我们将只处理加法操作，并使用一个单独的节点来表示加法。
AstNode parseAdditionExpression(std::string& expression) {
AstNode additionNode;
additionNode.value = “+”;
while (!expression.empty()) {
const auto nextChar = expression.front();
if (!isdigit(nextChar)) {
break;
}
AstNode numberNode;
numberNode.value = expression.front();
additionNode.children.push_back(numberNode);
expression.erase(0, 1);
}
return additionNode;
}
现在，我们已经创建了编译器的前半部分。但是，我们还要让代码生成器能够将抽象语法树转化成可执行的机器码。为此，我们需要在代码生成器中定义一些通用函数，如创建和销毁堆栈上下文。
void emitCode(std::vector
code.push_back(byte);
}
void emitEnterFunction(std::vector
emitCode(code, 0x55);
emitCode(code, 0x48);
emitCode(code, 0x89);
emitCode(code, 0xE5);
}
void emitLeaveFunction(std::vector
emitCode(code, 0x5D);
emitCode(code, 0xC3);
}
void emitAddition(std::vector
emitCode(code, 0x8B);
emitCode(code, 0x45);
emitCode(code, 0xFC);
emitCode(code, 0x03);
emitCode(code, 0x45);
emitCode(code, 0xF8);
}
接下来，我们将为 AST 树中的每个节点生成相应的汇编代码。由于我们的编译器只支持加法操作，因此我们只需生成相应的加法代码即可。
std::vector
std::vector
emitEnterFunction(code);
emitAddition(code);
emitLeaveFunction(code);
return code;
}
我们已经成功创建了极小型编译器的两个主要组成部分。现在，我们可以编写主函数并输入我们的示例代码。
int main() {
std::string expression = “2+2”;
auto rootNode = parseAdditionExpression(expression);
printTree(rootNode);
auto code = generateCode(rootNode);
std::cout << "Code Generated:" << std::endl;
for (const auto& byte : code) {
std::cout << std::hex << std::setw(2) << std::setfill('0') << static_cast
}
std::cout << std::endl;
return 0;
}
现在，我们只需要在控制台上运行我们的程序，并看到输出的抽象语法树和生成的汇编代码。
让我们共同感受一下编译器的神奇魅力和强大效果。它不仅能将我们的代码随意转化成机器码，更能提高我们的编程效率和代码可读性，何等妙不可言。
希望通过本文的介绍，读者们能够对编译器有着更深入的了解，并在未来的编程过程中能够运用它来提高自己的编程能力。
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