用 C# 编写 C# 编译器,先有鸡还是先有蛋? 2019-09-26

前段时间翻译了一篇文章 微软是如何重写 C# 编译器并使它开源的,文章讲了微软用 C# 重写 C# 编译器的坎坷路,引发了一些童鞋的思考:用 C# 编写 C# 编译器(Roslyn),那么 C# 编译器本身是由谁来编译的?C# 语言编写了 C# 编译器,而 C# 语言又是由 C# 编译器编译的,这不就是先有鸡还是先有蛋的问题吗?

虽然(博客园)文章下方评论中提出这类问题的人不多(注:除了公众号,我的技术文章一般也会隔天在博客园发布),但我相信有这类疑问的人肯定不少。这个问题提得很好,会产生这个疑问说明你是个善于思考的人,有思辨能力;如果你又恰好看到了我这篇文章,得到了你要的答案,那么这就是我写文章的意义。

看到童鞋们的评论,我并没有立即回复,因为这个问题确实不好回答。但作为 .NET 忠实的布道老者(请允许我装逼一回),我还是觉得有必要给大家解释一下。

首先,编译器 Roslyn 确实是自己编译自己,它的每个版本都是由该版本的上一个版本来编译的。那么 Roslyn 最初的第一个版本是由什么来编译的呢?

这里就要提到了个计算机科学中的一个概念:Bootstrapping Compiler,中文叫自举编译器。它的目的是实现自己编译自己。编译器为了达到自己编译自己的目的,它第一个版本必须由其它编程语言来实现,而它的第一个版本通常是非常简单和基础的版本。

很多编程语言发展成熟后都会用该语言本身来编写自己的编译器,比如 C# 和 Go 语言。

C# 编译器 Roslyn 的第一个版本是由其它语言来编译的。具体是什么语言我不确定,我觉得应该是用 C++ 写的(因为老的 C# 编译器用的是 C++),我还没查到,如果你知道,麻烦留言告诉我。

如果 Roslyn 的第一个版本是由 C++ 来编写的,那么 C++ 编译器的第一个版本又是由什么来编写的呢?如果不是 C 语言那很可能就是直接用机器语言来编写的了,机器语言是操作系统可以直接运行的指令,自然不需要编译器来翻译。

所以,但凡自举编译器是由高级语言来编写的,它的第一个版本一定是由其它语言来编写的,追溯它最初的祖先,一定是用机器语言来编写的。

 

2018-10-14 续

 

关于 C# 编译器 Roslyn 的第一个版本是用什么编译的,我在 Medium 留言问了 C# 语言负责人 Mads Torgersen:

他的回答是:

至此,文中的怀疑得到了确认。也就是说 Roslyn 最初的第一版是用老的 C# 编译器编译的(老的编译器是用 C++ 编写的),之后都是用 Roslyn 自己编译的。

 

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