Vous voulez créer un compilateur ? Il suffit de lire ces deux articles (2008)

• La plupart des manuels sur les compilateurs sont vastes et très centrés sur la théorie, ce qui rend difficile pour un débutant d’implémenter un compilateur réellement fonctionnel
• Comme ressource pratique pour surmonter cela, la série « Let’s Build a Compiler! » de Jack Crenshaw est présentée ; elle traite d’un compilateur Pascal concis à passage unique
• Ce tutoriel favorise un apprentissage expérimental grâce à la combinaison de l’analyse syntaxique et de la génération de code, à un minimum d’optimisation, ainsi qu’à des versions en C et en Forth
• Le deuxième document, l’article « A Nanopass Framework for Compiler Education », présente une architecture de compilateur modulaire composée de nombreux passes simples
• Après avoir acquis une expérience concrète d’implémentation avec ces deux ressources, on peut, si nécessaire, approfondir avec des manuels traditionnels (Dragon Book)

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La réalité de l’apprentissage des compilateurs et deux articles essentiels

• Les ouvrages existants sur les compilateurs sont jugés trop volumineux et difficiles, au point qu’il est compliqué pour un débutant d’écrire un compilateur réellement opérationnel
  • La plupart des livres couvrent de très nombreux sujets, comme la transformation des expressions régulières ou la théorie des grammaires, sans offrir de point de départ vraiment pratique
  • Cela contribue à créer des idées reçues et des mythes selon lesquels « les compilateurs sont difficiles »
• La série « Let’s Build a Compiler! » de Jack Crenshaw est présentée comme une ressource emblématique pour casser cette perception
  • Ce tutoriel, lancé en 1988, traite d’un compilateur à passage unique de niveau Turbo Pascal
  • Sa structure combine l’analyse syntaxique et la génération de code, avec seulement un minimum d’optimisation
  • Il a été écrit à l’origine en Pascal, et il existe ensuite une version C ainsi qu’une traduction en Forth
  • La version Forth facilite l’expérimentation et la compréhension grâce aux caractéristiques interactives du langage
• La limite de la série de Crenshaw est l’absence de représentation interne du programme (arbre de syntaxe abstraite, AST)
  • En Pascal, la manipulation d’arbres était complexe et a donc été omise, mais elle peut être mise en œuvre facilement dans des langages de haut niveau comme Python, Ruby, Erlang, Haskell, Lisp
  • Ces langages ont précisément été conçus pour manipuler des données sous forme d’arbres
• La deuxième ressource recommandée est l’article de Sarkar, Waddell, Dybvig « A Nanopass Framework for Compiler Education »
  • L’idée centrale est qu’« un compilateur est une série de processus qui transforment progressivement la représentation interne d’un programme »
  • Il propose une structure composée de dizaines à centaines de transformations (passes) simples
  • Chaque transformation est maintenue aussi simple que possible, en évitant le couplage entre les transformations
  • Le framework définit explicitement les entrées et les sorties de chaque passe
  • Le langage d’implémentation est Scheme, avec une validation à l’exécution basée sur le typage dynamique
• Après avoir écrit un vrai compilateur grâce à ces deux ressources, on peut, si nécessaire, poursuivre avec des manuels traditionnels comme le Dragon Book
  • Mais ces deux ressources suffisent déjà à acquérir une expérience pratique de création de compilateurs