第四，解释还是编译？答案

【问题标题】：Forth, interpreted or compiled?第四，解释还是编译？
【发布时间】：2015-11-01 00:56:39
【问题描述】：

假设 Forth 程序可以“编译”，但如果它们的单词仅在运行时进行评估，我不明白这是怎么回事。例如，单词DOES> 存储用于在运行时进行评估的单词。如果这些词包含 EVALUATE 或 INTERPRET 词，那么字典将需要运行时。

为了支持这样的陈述，这意味着整个单词列表（字典）必须嵌入到程序中，本质上是解释程序（不是编译程序）所做的。

这似乎会阻止您使用 Forth 编译小程序，因为整个字典必须嵌入到程序中，即使您只使用了字典中的一小部分单词。

这是正确的，还是有什么方法可以在不嵌入字典的情况下编译 Forth 程序？（也许根本不使用运行时单词？？）

【问题讨论】：

标签： compilation forth

【解决方案1】：

Forth 程序可以使用或不使用词头进行编译。标题包括单词名称（称为“名称空间”）。

在您描述的场景中，程序可能包含运行时评估调用，例如EVALUATE，将需要标头。

字典可以分为三个逻辑上不同的部分：名称空间、代码空间和数据空间。程序执行需要代码和数据，通常不需要名称。
普通的 Forth 程序通常不会进行任何运行时评估。所以在大多数情况下，编译程序中不需要这些名称。
DOES> 之后的代码已编译，因此不会在运行时进行评估。它在运行时执行。
即使包含名称，它们通常也不会增加程序大小。
许多 Forth 确实有办法从程序中省略名称。有些有一个开关来删除单词标题（名称）。其他有交叉编译器，在编译时将名称保留在主机系统中，但生成没有名称的目标代码。

【讨论】：

是的，但是 DOES> 子句中可以包含 EVALUATE 或 INTERPRET 词。我已经更新了我的答案以澄清这一点。
@TylerDurden，any 单词中可以包含 EVALUATE。单词的 DOES> 部分没有什么特别之处。
由于很长时间没有进一步的答案，我已经接受了这个答案，但它确实完全回答了我的问题，因为它确实解决了程序是否需要将整个字典包含在“编译”程序，以及这是否会取消 Forth 程序被认为被编译的资格。
如果您需要有关这方面的更多信息，请随时发布新问题！

【解决方案2】：

不，整个字典不需要嵌入，也不需要编译。剩下的只是使用的单词列表及其父单词（&祖父母，等）。并且单词的名称不是必需的，单词位置就足够了。 Forth 用这种方法编译的代码可以尽可能地紧凑，在可执行文件大小上可以媲美甚至超过汇编语言。

举例证明：Tom Almy 的 ForthCMP，一个 80 年代至 90 年代的 MSDOS 编译器，可将可执行代码大幅缩减。它的自述文件说：

 .    Compiles Forth into machine code -- not interpreted.

 .    ForthCMP is written in Forth so that Forth code can be executed
      during compilation, as is customary in Forth applications.

 .    Very fast -- ForthCMP compiles Forth code into an executable file
      in a single pass.

 .    Generated code is extremely compact. Over 110 Forth "primitives"
      are compiled in-line. ForthCMP performs constant expression
      folding, strength reduction, register optimization, DO...LOOP
      optimization, tail recursion, and various "peephole"
      optimizations.

 .    Built-in assembler.

4C.COM 在dosemu 或dosbox 等模拟器下运行。

"Hello World" 编译为 117 字节的 .COM 文件，a wc program 编译为 3K .COM 文件（来自 5K 的源代码）。没有字典或外部库，（除了标准的 MSDOS 调用，即它运行的操作系统）。

【讨论】：

【解决方案3】：

Forth 可能会让人难以接受，因为该语言没有标准实现。人们看到的大部分内容来自 Forth 的早期，当时作者（查尔斯·摩尔）还在摸索自己的想法。或者更糟糕的是，人们称之为 Forth 的自制系统，因为它有一个堆栈但实际上不是 Forth。

那么 Forth 是解释的还是编译的？简短回答：两者都有

早年： Forth 有一个面向程序员的文本解释器。所以解释：检查

但是... ':' 字符启用了编译器，它“编译”了语言中单词的地址，因此它被“编译”但不是作为本机机器代码。它是代码在内存中的地址列表。聪明的部分是这些地址可以用一个列表“解释器”运行，在大多数机器上只有 2 或 3 条指令，而在旧的 8 位 CPU 上还有更多。这意味着它仍然非常快并且非常节省空间。这些系统更像是一个映像系统，所以是的，系统与您的程序一起运行，但其中一些系统内核在包括编译器和解释器在内的整个运行时为 8K 字节。不是繁重的工作。

这是大多数人认为的 Forth。请参阅 JonesForth 获取一个有文字的示例。（这在当时被称为“线程代码”，不要与多线程混淆）

1990 年代 Forth 大师和 Chuck Moore 开始意识到 Forth 语言原语可能只有现代机器上的一条机器指令，所以为什么不只编译指令而不编译地址。这在 32 位机器上变得非常有用，因为地址有时比指令大。然后，他们可以用处理器的本机 CALL/Return 指令替换小 3 指令解释器。这被称为子例程线程。前端解释器并没有消失。它只是启动了本机代码子例程

今天商业 Forth 系统生成本地代码，内联许多/大多数原语并执行您在现代编译器中看到的许多其他优化技巧。他们仍然有一个面向程序员的解释器。 :-)

您还可以购买（或构建）Forth 交叉编译器，为不同的 CPU 创建独立的可执行文件，包括多任务、TCP/IP 堆栈，猜猜看，该文本解释器可以作为远程选项编译成可执行文件如果需要，可以进行调试和配置。

那么 Forth 是解释的还是编译的？还是两者兼而有之。

【讨论】：