可以自行编译的*概念上*最小的*编译器*是什么？

Question

本着this question 的精神，我想问一个类似的问题，但关于编译器，而不是关于解释器。

什么是概念上最小的编译器，可以编译自己的代码？

当我说“概念上最小”时，我的意思是它只使用非常基本的概念并从那里构建，而不是它包含非常短的代码。为什么这是一个重要区别的一个例子是OTCC 一个非常小的 C 编译器，它很小是因为它被混淆了，不一定因为它在概念上很简单（它也可能在概念上很简单，但我不知道；它被混淆了） .

我还想补充一点，以下也可能是一个概念上非常小的程序，但它实际上并没有告诉我们发生了什么，所以它也不是我真正想要的：

(writefile argv[2] (generate (parse (readfile argv[1]))))

我真正想要的是一种语言：

1. 图灵完成。
2. 能够自行编译。

我对此很感兴趣，因为

1. 这将是一个有趣的案例研究，并且
2. 它可以作为引导编译器的起点。

如果它不存在，我可以自己写。 :)

Answer 1

我不太清楚你所说的“概念上最小”是什么意思。大概您对minimal Turing machines 或Lambda calculus 中的表示不感兴趣？如果您在谈论物理编译器实现，那么您实际上是在谈论生成机器代码指令的编译器。正如 Anthony Mills 的评论所提到的，TCC 是相关的。另一个应该有实际应用的有趣讨论是这个详细的description of a bootstrapping compiler written from scratch。

不久前在 comp.compilers 新闻组上有一个 interesting discussion 值得一试。

Answer 2

你没有说目标机器是什么，或者编译器是必须存在还是只是想象出来的。

在想象的世界中，我会说改编自 John McCarthy 的元循环 LISP 解释器会非常接近。您可能还想看看 John Reynold 的论文Definitional Interpreters for Higher-Order Languages，虽然内容很密集，但它是一种简单的模型。

在现实世界中，我敢打赌Chez Scheme，但不幸的是，本机代码编译器是专有且封闭源代码的。不过，您可以通过学习口译员来学习。另一个值得研究的系统是Oberon编译器，它被设计成一个人就能构建和理解，而且非常干净。

Answer 3

[我知道这是一个很晚的条目，但我认为这真的很相关]。

我所知道的最小的自编译编译器是Val Schorre's 1963 MetaII compiler。是的，从十九点六十三开始。 （该页面上有一个指向他关于该主题的技术论文的链接）。 如果你喜欢编译器，run 来获取这篇论文；它是一种气体，只有 10 页。

这不是理论；这是实用的。他的论文提供了编译器源代码（IIRC 大约 20-30 行），元编译机制的描述，元编译程序处理源代码并重新生成完全相同的元编译程序。如果不介意编写代码来实现元机器，您可以在 1-2 天内自己复制这个结果，这真的很有趣。 [我早在 1970 年就通过这样做，从这篇论文中学会了构建编译器]。 或者，你可以去玩 a modern tutorial on MetaII，它已经全部预置在 JavaScript 中。

一旦你运行了这个元编译器，你就可以轻松地扩展语法和元机器，以引导到具有更多功能的更大的元编译器，和/或为实际应用程序生成编译器。 （我在 70 年代初以这种方式构建了类似 Pascal 的 BASIC 编译器）。

您可以采取另一种方式：您可以开始取出东西，看看您可以移除多少，并且仍然能够将 boostrap 恢复到 MetaII 级别。我这样做了一次，并设法摆脱了大约 30% 的问题，而不会失去电缆甚至很多表现力；它减少到大约 20 行文本，而且，值得注意的是，一个更简单的元机器。

一位名叫 Doug Michels 的聪明人，很久以前与 1980 年代（Unix 供应商）Santa Cruz Operation 有联系，他告诉我他已经走得更远，并将元编译器的自我描述减少到很少的字符。我从来没有看过作品，所以我真的不知道他能走多远。

[编辑] 挖，挖，挖...找到这个宝石（在 Linkedin 上）：

达特茅斯学院的兼职教师 Bill McKeeman 说：

道格是我的本科生；他的毕业论文任务很简单：编写最短、可扩展、自编译的编译器。前端占用27个字符；整个过程花了 63 块。它都装在一张 IBM 卡上。他公布了结果。

挖，挖，再挖：This seems to be Doug's 27 character paper。参见图 2。对于“前端”，McKeeman 显然意味着“只是解析器”；论文包含完整的译者，略大一些。

除非它们“在概念上很简单”，否则你无法得到这么小的编译器。

Answer 4

背景 有一次，我想要一个小程序来编译一些记事本编辑的脚本并即时运行它们。有一个名为“C# Script: The Missing Puzzle Piece”的好项目。但是，这是针对专业人士的。然后，有一天晚上我去做了一些编码。并想出了一个代码编译器。但是，这还不够。我想将这个程序的源代码存储到程序本身中，最终的规范是从程序中生成相同的源代码。

简而言之：

1. 只有一个可执行文件。
2. 启动可执行文件时，它会生成自己的源代码。
3. 再次启动可执行文件时，它会编译并执行此源代码，显示相同的用户界面！

一个不错的测试是删除可执行文件并使用 Visual Studio 或命令行 C# 编译器编译生成的源代码：

 del SelfReplication.exe
 csc SelfReplication.cs
 move SelfReplication.cs SelfReplication-old.cs
 SelfReplication.exe

最后一条语句生成一个 SelfReplication.cs 文件。 新旧生成的文件一模一样！！ 该程序的一个特点是您可以更改（变异）源代码，添加新功能并生成全新的可执行文件。新程序将能够以与原始程序相同的方式自我复制，包括您的突变。

https://www.codeproject.com/Articles/21297/Real-Self-Replicating-Program