AST（抽象语法树）是由语言定义的还是由前端定义的？答案

【问题标题】：Is the AST, abstract syntax tree, defined by the language or by the frontend?AST（抽象语法树）是由语言定义的还是由前端定义的？
【发布时间】：2021-12-22 00:24:01
【问题描述】：

在过去的几周里，我一直在试验 AST 和 Clang，尤其是 clang-tidy。

Clang 提供了一些类和与 AST 交互的方式，但我不明白的是，我经常使用的 clang::VarDecl 是由 Clang 的创建者命名和创建的，还是由语言。

谁决定将其称为 VarDecl？

我的意思是，AST（及其所有元素）是否来自语言发明者的思想，并且各种前端只是创建以他/她编写的文档命名的类，或者每个前端都可能创建其 AST给定的源代码，所以 Clang 和 GCC 是不同的？

【问题讨论】：

github.com/llvm/llvm-project/commit/… by the creators of Clang, or by the creators of the language 你指的是什么/哪种“语言”？你是说 C++ 编程语言？
您正在查看特定编译器的内部结构。名称和含义不必与其他任何人协调。 gcc 的内部结构会非常不同。
语法（或文法）是语言的一部分。编译器在处理过程中是否使用树不是语言关心的。您也可以在自然语言（如英语）上定义 AST（至少其中大多数 - 有些语言没有非常分层的语法结构）。
@KamilCuk 对不起，你是对的，我指的是 C++。
而“前端”指的是编译器？

标签： c++ gcc compiler-construction clang clang-tidy

【解决方案1】：

是AST，抽象语法树，由语言定义

不完全。 C++ 语言标准中的每个定义都带有一个简短的syntax notation，并且有一个带有语法摘要的信息性附件。但附件说明https://eel.is/c++draft/gram：

此 C++ 语法摘要旨在帮助理解。这不是该语言的准确表述。特别是，此处描述的语法接受有效 C++ 构造的超集。 [...]

标准语法中没有VarDecl，变量声明只是simple-declaration的一种解释。

还是通过前端？

编译器的内部，如果它有前端，或者没有，它有 3 或 1000 个阶段，是编译器实现的一部分。从语言的角度来看，编译器可以以任何它想要的方式实现，只要它正确地翻译有效的程序。假设一般来说，语言指定什么时候应该发生什么，而不是如何发生。

所以回答这个问题，AST（如果以任何形式使用的话）是由编译器定义的。

谁决定将其命名为 VarDecl？

我很可能怀疑https://github.com/llvm/llvm-project/commit/a11999d83a8ed1a2661feb858f0af786f2b829ad 的 Chris Lattner。

这来自语言发明者的想法，各种前端只是创建以他/她编写的文档命名的类，或者每个前端都可能创建给定源代码的 AST，所以 Clang 和 GCC 是不同的？

当然，它们会受到标准中的内容的影响，但每个编译器都有自己的内部结构。好吧，简而言之，Clang VarDecl 和 GCC VAR_DECL 是不同的，它们在概念上也是不同的——假设 GCC 使用 switch(...) case VAR_DECL: 而 Clang 使用类 clang::VarDecl。

【讨论】：