Übersetzerbau: Virtuelle Maschinen

اگر می‌خواهید برای یک زبان برنامه‌نویسی مدرن کد ایجاد کنید، به سرعت متوجه می‌شوید که می‌خواهید در طول ترجمه از دستوراتی استفاده کنید که توسط یک ماشین خاص ارائه نشده‌اند. از سوی دیگر، مجموعه دستورالعمل‌های رایانه‌های مدرن به سرعت تغییر می‌کنند که حتی محدود کردن کامپایلر به عملیات‌هایی که به‌طور تصادفی ارائه می‌شوند، منطقی نیست. چنین تعریفی می تواند به این معنا باشد که کامپایلر باید پس از چند سال به طور کامل بازنویسی شود.

برای جلوگیری از این امر، کد برای یک ماشین ایده آل تولید می شود که دستورات آن تنها بر روی رایانه های مختلف هدف خاص اجرا می شوند. اجرا شود. از یک طرف، این رویه قابلیت حمل کامپایلر را تسهیل می کند. از سوی دیگر، این خود ترجمه را نیز ساده می کند، زیرا می توانید مجموعه دستورالعمل مناسب را با توجه به زبان برنامه نویسی مربوطه برای ترجمه انتخاب کنید.

این کتاب چنین ماشین های مجازی را برای امری ضروری، کاربردی، منطقی و زبان های برنامه نویسی شی گرا به طور خاص، طرح‌های ترجمه مورد بحث قرار می‌گیرند، که چگونه دنباله‌های دستوری برای ماشین مجازی مربوطه برای ساختارهای برنامه مشخص مربوطه زبان برنامه‌نویسی ساخته می‌شوند. کتاب ما علاوه بر بینشی عمیق در مورد مفاهیم کلی زبان های برنامه نویسی، تکنیک های اساسی برای پیاده سازی کامپایلرهای مدرن را ارائه می دهد.

Will man für eine moderne Programmiersprache Code erzeugen, wird man schnell feststellen, dass man bei der Übersetzung gerne Befehle verwenden würde, die so von einer konkreten Maschine nicht bereit gestellt werden. Andererseits ändern sich die Instruktionssätze moderner Rechner so schnell, dass es auch gar nicht sinnvoll erscheint, den Compiler zu sehr auf zufälligerweise bereitgestellte Operationen festzulegen. Eine solche Festlegung könnte nämlich bedeuten, dass man nach wenigen Jahren den Compiler gänzlich neu schreiben müsste.

Um dieses zu vermeiden wird ein Code für eine idealisierte Maschine erzeugt, deren Befehle dann jeweils nur noch auf den verschiedenen konkreten Zielrechnern zu implementieren sind. Einerseits erleichtert dieses Vorgehen die Portierbarkeit des Compilers. Andererseits vereinfacht dies auch die Übersetzung selbst, da man den Befehlssatz entsprechend der jeweiligen zu übersetzenden Programmiersprache geeignet wählen kann.

In dem Buch werden solche virtuellen Maschinen für imperative, funktionale, logische und objekt-orientierte Programmiersprachen vorgestellt. Dabei wird insbesonds auf die Übersetzungsschemata eingegangen, wie man für die jeweiligen konkreten Programmkonstrukte der Programmiersprache die Befehlsfolgen für die zugehörige virtuelle Maschine konstruiert. Neben einer vertieften Einsicht in allgemeine Konzepte von Programmiersprachen vermittelt unser Buch darum grundlegende Techniken zur Implementierung moderner Übersetzer.