1.1.2 組織字節(jié)碼語言實現(xiàn)

在很大程度上，本書的結(jié)構(gòu)遵循字節(jié)碼編譯器及其相應(yīng)虛擬機的經(jīng)典組織結(jié)構(gòu)。這些組件定義如下，圖1.1進行了總結(jié)：

圖1.1 簡單編程語言中的各階段和數(shù)據(jù)流

?詞法分析器（lexical analyzer）讀入源代碼字符并計算出它們是如何組合成一系列單詞或標記的。

?語法分析器（syntax analyzer）讀入一系列標記，并根據(jù)語言的文法判斷該序列是否合法。如果標記的順序是合法的，則會生成一個語法樹。

?語義分析器（semantic analyzer）檢查并確保所有正在使用的名稱對于正使用它們的操作都是合法的。它檢查它們的類型，以精準確認正在執(zhí)行的操作。所有這些檢查都會讓語法樹變得繁重，充滿了關(guān)于變量聲明位置和類型的額外信息。

?中間代碼生成器（intermediate code generator）計算出所有變量的內(nèi)存位置以及程序可能突然改變執(zhí)行流程的所有位置，例如循環(huán)和函數(shù)調(diào)用。中間代碼生成器將這些位置添加到語法樹中，然后在構(gòu)建與機器無關(guān)的中間代碼指令列表之前遍歷這棵更大的樹。

?最終代碼生成器（final code generator）將中間代碼指令列表轉(zhuǎn)換為文件格式的實際字節(jié)碼，這樣可以有效地加載和執(zhí)行。

在這個字節(jié)碼虛擬機編譯器的步驟之外，可以編寫一個字節(jié)碼解釋器（bytecode interpreter）來加載和執(zhí)行程序。這是一個包含switch語句的巨大循環(huán)，但對于外來編程語言來說，編譯器可能沒什么大不了的，所有的魔法都將發(fā)生在字節(jié)碼解釋器中，整個組織可以通過圖1.1進行總結(jié)。

說明如何構(gòu)建編程語言的字節(jié)碼機器實現(xiàn)將需要大量代碼。代碼的呈現(xiàn)方式很重要，它將告訴我們需要了解的內(nèi)容，以及我們可能會從本書中學(xué)到的許多內(nèi)容。