在Haskell实现LLVM Micro C编译器
在本系列中，我们将探讨如何在Haskell中为LLVM的小型C子集编写编译器。我们的语言Micro C，基本上是真实C的小子集。我们有基本的数字类型，真正的BOOL类型，指针和结构。在系列末尾，我们＆＃39; LL有一个漂亮的可执行文件，MCC（Micro C编译器），它需要一个.mc源文件并生成可执行文件。
Kaleidescope教程的斯蒂芬Diehl＆＃39的翻译提供了使用Haskell和LLVM构建简单语言的出色介绍。但是，它使用的是LLVM的旧版本而不是目前可用的。特别是，在将Irbuilder模块添加到Haskell绑定和所需用户时写入很多管道本身，它写得在图书馆处理了很多管道。此外，虽然Kaleidescope是一个用于编译器建设的精细教学语言，但我们的版本，虽然它是仍然是肉类，但允许我们深入了解LLVM功能。此外，基本上每个人都知道C 1，并且能够将我们的编译器和＃39; S输出进行比较到Clang＆＃39; s是一个很好的调试资源。
本教程假设熟悉Haskell。要学习语言，请参阅此Superb StackOverflow答案中提到的资源。供参考，在这个项目中使用的Haskell在答案中占据了早期中级类别的答案，因为有很多Monad变形金刚，但没有花哨的加剧，衣服，递归方案或任何其他GHC的延伸必须提供。虽然所有这些高级语言特征实际上都可以在编写编译器中非常有用，但我将他们留出了MCC，以便尝试更初学者友好。
Compiler的完整Haskell源在https://github.com/jmorag/mcc.git上生存。获取LLVM Toolchain设置是相当涉及的，所以代替为您提供构建指令，我的推荐就是使用NIX。在repo的根目录中，有一个shell.nix文件，您可以用来删除包含必要的Haskell库，Cabal和Clang的shell。如果运行nix-shell --pure --run＆＃39; Cabal New-Clean; Cabal New-Test＆＃39;顺利运行，然后应该正确设置所有内容。如果没有，请打开一个问题。
Haskell Tooling经常在助焊剂中。当我开始编写Micro C时，我使用Vim和Ale，但是通过堆栈切换到Emacs和Into Onlo。截至2020年4月，我与丁迪更换了互联网，并转回普通的Cabal，因为它与NIX更好地播放。我一直是看待GHCIDE，但Dante对我来说足够好，而且我没有找到打开的时间或动机＆＃39。在这些工具Don＆＃39; T工作或花费太多的情况下，GHCID是一个伟大的回力。
遵循这篇优秀的博客文章，由Alexis King，我们在包中指定了我们的项目信息.YAML 2.前几行仅指定项目名称和作者
我们还将增加GHC＆＃39; S警告水平以捕获更多的潜在问题。其中一些可能是令人讨厌的，但他们解决了比他们的更多头痛。
依赖性： - 基础＆gt; = 4.7＆amp;＆amp; ＆lt; 5 - MTL - 阵列 - 容器 - 文本 - 字符串转换 - 目录 - 进程 - UNIX - FilePath - Bytestring - PrettyPrinter - 漂亮简单 - LLVM-HS-Pure＆Gt; = 9＆amp;＆amp;＆amp;＆amp; ＆lt; 10 - llvm-hs-pretty＆gt; = 0.9＆amp;＆amp; ＆lt; 1 - Megaparsec - Parser-Combinators库：source-dirs：src可执行文件：main：main.hs source-dirs：应用程序依赖项： - OptParse应用 - MCC测试：TestAll：Main：TestAll.HS源码：测试依赖性： - 美味 - 鲜美 - 金色 - 鲜美猎 - MCC
过载机是处理Haskell＆＃39; S臭张弦问题和Lambdacase的必要罪恶是一种微小的句法延伸，让我们逃脱，弥补了更少的变量名称，从而解决了计算机科学的艰难问题。
编译器＆＃39; s作业是拍摄一个或多个源文件，将它们解析为抽象语法树（AST），检查它们是否进行语义错误，如果它们没有，则将其降低到中间表示（IR），优化所述IR，并为目标CPU生成可执行文件。
不同的语言以不同的方式对待这些步骤。 Lisp＆＃39; s语法如此紧密地仔细地，解析几乎是一个no-op，而c有infix运算符和块语句，使从一系列字节序列变换到AST非活动。许多动态语言在运行时执行几乎没有语义分析，而在频谱的另一边，依赖性类型的语言执行如此复杂的分析，以便他们可以证明他们的程序将终止。我们的C方言落在中间的某个地方;我们将在编译时间拒绝程序，该程序将浮点浮到int类型变量，但我们将不努力执行任何类型的推断或终止检查。我们也不关心目标特定代码生成，将此留给LLVM。基本架构将是如下：
现在我们＆＃39;我们奠定了预先的，我们实际上可以在第1部分开始编码！
1，如果你不愿意使用LLVM，你应该真的真的学习它，因为LLVM首先设计为C和C ++的中间代表
2最近的本机Cabal格式得到了普通斯坦斯的支持，消除了大部分需要使用HPACK的需求。此外，FPComplete现在建议提交生成的Cabal文件，因此在未来，它可能是一个好主意用手编写MCC.Cabal。
