为什么用功能语言编写编译器更容易？[关闭]

我考虑这个问题已经很长时间了，但实际上在Google上找不到答案，在Stackoverflow上也找不到类似的问题。如果有重复，对不起。

许多人似乎都说，用命令式语言编写使用OCaml和Haskell等功能语言编写的编译器和其他语言工具要高效得多，并且更容易。

这是真的？如果是的话，为什么用功能性语言而不是像C这样的命令性语言编写它们是如此高效和容易？而且-功能语言中的语言工具难道不比C等低级语言慢吗？

通常，编译器对树的工作量很大。源代码被解析为语法树。然后可以将该树转换为带有类型注释的另一棵树，以执行类型检查。现在，您可以将该树转换为仅包含核心语言元素的树（将句法式的类似糖的符号转换为未修饰的形式）。现在您可以执行各种优化，这些优化基本上是对树的转换。之后，您可能会以某种常规形式创建一棵树，然后遍历该树以创建目标（程序集）代码。

函数式语言具有模式匹配和对有效递归的良好支持等功能，这使得使用树很容易，因此这就是为什么它们通常被认为是编写编译器的良好语言。

许多编译器任务都是在树结构上进行模式匹配。

OCaml和Haskell都具有强大而简洁的模式匹配功能。

很难将模式匹配添加到命令式语言中，因为要评估或提取与该模式匹配的任何值都必须是无副作用的。

要考虑的一个重要因素是，在任何编译器项目中，很大一部分就是您可以自行托管编译器并“吃掉自己的狗粮”。因此，当您查看像OCaml这样用于语言研究的语言时，它们往往具有针对编译器类型问题的强大功能。

正是出于这个原因，在我上一个像编译器一样的工作中，正是出于这个原因，在处理C代码时使用了OCaml，它只是完成任务的最佳工具。如果INRIA的人员以不同的优先级构建了OCaml，则可能不是一个很好的选择。

也就是说，功能语言是解决任何问题的最佳工具，因此从逻辑上讲，它们是解决特定问题的最佳工具。QED。

/ me：少高兴一些地爬回我的Java任务...

基本上，编译器是从一组代码到另一组代码的转换-从源代码到IR，从IR到优化的IR，从IR到汇编，等等。这正是功能语言设计的目的-纯函数是只是从一件事到另一件事的转变。命令式函数没有这种品质。尽管您可以用命令式语言编写此类代码，但是功能性语言专用于此。

也可以看看

F＃设计模式

FP将事物按“操作”分组，而OO将事物按“类型”分组，对于编译器/解释器，“按操作”更为自然。

一种可能性是，编译器往往不得不非常仔细地处理大量的极端情况。通过使用设计模式来构造正确的代码通常会更容易，该设计模式以与实现规则并行的方式来构造实现。通常，最终的结果是声明式（模式匹配，“ where”）而不是命令式（排序，“ when”）设计，因此更容易以声明性语言实现（并且大多数都是功能性的）。

似乎每个人都错过了另一个重要原因。为解析器编写嵌入式领域专用语言（EDSL）非常容易，该语言看起来很像普通代码中的（E）BNF。解析器组合器像Parsec这样的器很容易使用高阶函数和函数组合用函数语言编写。不仅容易，而且非常优雅。

基本上，你代表了最简单通用的解析器像刚才的功能，你有特殊的操作（通常高阶函数），它让你撰写这些原始解析器到更加复杂，更加具体的解析器你的语法。

这不是建立课程框架的唯一方法。