创建JVM编程语言

我已经使用C语言（使用lex和bison）创建了一种编译器，用于支持循环，函数内部的函数声明，递归调用等的动态类型编程语言。我还创建了一个虚拟机，该虚拟机运行由编译器创建的中间代码。

我现在正在考虑，而不是编译为自己的中间代码，而是将其编译为Java字节代码。

我看到关于创建JVM语言的问题已经存在 问但我认为答案并不十分有用。

所以这是我的问题：

1. 我想为JVM创建一种语言是必须阅读 JVM规格书，您还能建议其他哪些书（当然，除了Dragon Book）？我最关心的是有关如何创建JVM语言的书籍或教程，而不是一般的编译器。
2. 有许多Java库可以读取，写入和更改.class文件，例如jclasslib，bcel， gnu字节码等。您建议使用哪一个？另外，您知道执行相同工作的C库吗？
3. 我当时正在考虑看看另一种针对JVM的语言，例如Clojure，Jython或JRuby。但是所有这些语言都是非常高级且复杂的（为它们创建编译器）。我一直在寻找一种针对JVM且其编译器是开放源代码的更简单（我不介意它是未知的还是未使用的）编程语言。有任何想法吗？

我还将推荐ASM，但请看一下Jasmin，我在大学项目中使用了它（或：必须使用它），并且效果很好，我为使用java和jasmin的编程语言，因此生成JVM代码。我在这里上传了代码，有趣的部分应该是源代码本身。在文件夹“ bytecode / InsanelyFastByteCodeCreator.java”中，您可以找到一些将AST Tree转换为jasmin汇编程序输入格式的代码。是相当简单的。

源语言（由Lexer + Parser + Analyzer转换为AST）是Java的一个子集，称为MiniJava。它缺少一些“复杂”功能，例如继承，构造函数，静态方法，私有字段/方法。这些功能都不是很难实现的，但是还有另一个任务是编写X86后端（以便生成机器汇编程序），如果没有JVM处理某些事情，这些事情会变得很困难。

如果您想知道奇怪的类名：大学项目的任务是将AST转换为SSA Graph（这样就代表了输入代码的图形），然后对图形进行优化，然后将其转换为Java字节码。那大约是项目工作的3/4，而InsanlyFastByteCodeCreator只是测试所有内容的捷径。

看看Jon Meyer和Troy Downing的“ Java虚拟机”一书。本书大量引用了Jasmin-Assembler，对于理解JVM内部非常有帮助。

上学期，我参加了“编译器构建”课程。我们的项目正是您想要做的。

我以前用来写语言的语言是Scala。它运行在JVM上，但支持Java不支持的许多高级功能（仍与纯Java JVM完全兼容）。

为了输出Java字节码，我使用了Scala CAFEBABE库。有据可查，您无需深入Java类即可了解该怎么做。

除了这本书，我认为您可以通过我们在本课程中完成的实验来找到很多信息。

ASM可以是生成字节码的解决方案。首先，检查产生的主题元素从手册。

我当时正在考虑看看另一种针对JVM的语言，例如Clojure，Jython或JRuby。但是所有这些语言都是非常高级和复杂的（为它们创建编译器）。

建议：您可以看一下Lua编程语言，它有JVM实现，例如LuaJ。

为J2ME和J2SE编写的轻量，快速，以Java为中心的Lua 解释器，具有用于基本，字符串，表，包，数学，io，os，调试和协程包的库，编译器，luajava绑定和JSR-233可插拔脚本引擎绑定。

（不要与使用带有JNI方法的本地库的LuaJava混淆。）

上周末，我问自己一个问题，将玩具语言移植到JVM。

我只花了几个小时来搜索信息，因此请参考一下。

• 语言实现模式。我讨厌antlr，但是这本书看起来很好。如果您都不喜欢antlr，那么解析“解析技术：实用指南”会很有帮助。

  学习构建配置文件读取器，数据读取器，模型驱动的代码生成器，源到源转换器，源分析器和解释器。您不需要计算机科学的背景知识-ANTLR的创建者Terence Parr通过将语言实现分解为最常见的设计模式来消除其神秘感。逐个模式学习，您将学习实现自己的计算机语言所需的关键技能。

  第10章共分30页（快速介绍IMO）。但是您可能还会对其他章节感兴趣。

  • 10个建筑字节码解释器
    • 10.1编程字节码解释器。。
    • 10.2定义汇编语言语法
    • 10.3字节码机器体系结构。。。。。
    • 10.4从这里去哪里。。。。。。。。。。
    • 第26页。字节码汇编器。。。。。。。。。。。
    • 第27页。基于堆栈的字节码解释器。。。
    • 第28页。基于寄存器的字节码解释器
    http://pragprog.com/titles/tpdsl/language-implementation-patterns

  • Lua 5.0的实现这是一篇有关基于寄存器的字节码机器的好论文。甚至为了它读一读。

  • Lisp小块。本书教导了如何编写2个可编译为C的schme编译器。从本书中可以学到很多东西。我拥有这本书的副本，对任何感兴趣的人来说，这都是不错的选择，但也许不是您想要的。

    这是对整个Lisp语言族（即Lisp，Scheme和相关方言）的语义和实现的全面说明。它描述了11个解释器和2个编译器...

  http://www.amazon.com/Lisp-Small-Pieces-Christian-Queinnec/dp/0521562473

检查Dalvik7 VM，这是一个基于寄存器的VM。DVM对从Java编译器编译的Java类文件转换而来的字节码进行操作。

关于该主题的邮件列表，jvm-languages。

您打算将代码上传到任何地方吗？我想看看。

我建议您首先了解JVM程序集的工作原理（如果您还不了解的话）。

许多指令的形式为?name，其中?是i如果该指令适用于带有整数类型和a它是否与引用类型的作品。

基本上，JVM是没有寄存器的堆栈计算机，因此所有指令都直接在堆栈上处理数据。您可以使用来推送/弹出数据，?push/?pop并在局部变量（偏移量引用的堆栈位置）和堆栈顶部之间移动数据?store/?load。其他重要说明是invoke???和if_???。

对于我大学的编译器课程，我们使用Jasmin汇编程序。我不知道这是否是最好的方法，但是至少这是一个简单的起点。

这是旧版本JVM 的指令参考，与新版本相比，它可能包含的指令更少。

首先，我退后一步，修改我的编译器以输出实际的Java而不是Java字节码（这意味着要创建比编译器更多的翻译器），并在任何方便的Java环境下编译Java输出（这可能会生成更好的目标代码）比我自己的编译器）。

您可以使用相同的技术（例如，编译为C＃）生成CLI字节码，或编译为Pascal生成P代码，等等。

目前尚不清楚为什么要考虑使用Java代码而不是使用自己的VM，但是如果出于性能考虑，那么当然还应该考虑编译为实际的机器代码。

当然曾经可以使用Java编写新语言。使用Java Reflection-API，您可以实现一个批次。如果速度不太重要，我将优先选择Java而不是ASM。在Java （IMHO）中，编程更加容易，而且不易出错。看看RPN语言7。它完全用Java编写。