C语言本身是用什么语言写的？世界上第一个能执行的编译器是如何编译？

Posted 2022-11-04 C语言编程俱乐部

这个问题很有意思：

C语言的编译器，是用C语言写的。

什么？C语言是用C语言写的，这不就是“鸡生蛋，蛋生鸡”的问题吗？

要让C语言编译通过，就需要一个C语言编译器。但是C语言编译器是用C写的。那么世界上第一个能执行的编译器，是如何编译的呢？

这种编译器也用语言本身写的特性，称之为“自举”。

奇怪的是，这么一个让我们纳闷的问题，却很少有人提到。似乎大神们觉得很自然，不屑于说明。

直到后来学到一些编译相关的技术，才慢慢了解到这件事的原委。原因不复杂，我简化一下表述：

    1.首先，简化C语言的设计，只选择最最基本、不得不实现的功能，形成一个C语言的子集。我们可以叫它C0。

    2.用汇编语言实现C0语言的编译器，由于C0功能很少，比较容易直接写一个编译器。

    3.用C0语言去实现更多必要的功能，由于C0语言功能太弱，遇到不好写的地方可以用汇编来打补丁。最终你得到了一个改进版的C0语言，我们称之为C1。

    4.用C1语言去继续实现更多C语言功能，不好写的地方继续用汇编打补丁。可以得到C2语言

    5.用C2语言去继续实现更多C语言功能，不好写的地方继续用汇编打补丁。可以得到C3语言

    6.以此类推……

    7.到Cn语言的时候，你已经得到了一个足够接近C语言的编译器。

    8.继续迭代一两次……

    9.终于，你得到了一份C语言的编译器。而前面的从C0版到Cn-1 版的编译器，都可以扔掉了。

为什么要分N个步骤呢？主要还是为了解释C语言慢慢进化的历史过程。实际上不见得要分很多步，很多中间步骤只是代表了远古大神们迭代改进的过程。

如果大神足够神，可以更简化：

    1.直接用汇编语言写一个C语言编译器。

    2.然后再用C语言写一个C语言编译器的源码，用汇编版的编译器 编译这个C代码

    3.即可得到一个可运行、可正常使用的编译器。

然后，那个用汇编语言写的版本就可以扔掉了。

如果你觉得这个故事有点意思，说明你可能是对编程感兴趣的人。

理解这个问题的关键，是认识到：编译器，只是读取文本文件（源代码），输出某种计算机编码（比如机器语言）的程序。

既然编译器也只是个普通的程序，那么就能用任何语言编写。

所以，理论上来讲，你可以用Python、Java或者Scratch来写个C语言编译器。