การทำความเข้าใจ Bootstrapping: คุณสามารถเขียน Compiler ในภาษาเดียวกันได้หรือไม่?

การสร้าง Bootstrapping ภาษาโปรแกรมเป็นความท้าทายที่น่าสนใจสำหรับนักพัฒนาและนักวิทยาการคอมพิวเตอร์ สำหรับแก่นแท้ของ Bootstrapping จะเกี่ยวข้องกับการเขียน Compiler หรือ Interpreter สำหรับภาษาโปรแกรมใหม่โดยใช้ภาษานั้นเอง อย่างไรก็ตาม หลายคนเห็นว่าการทำให้กระบวนการ Bootstrap เป็นอิสระสมบูรณ์นั้นไม่ได้ตรงไปตรงมาอย่างที่คิด ดังนั้น คุณจะสามารถทำการ Bootstrap ภาษาพัฒนาใหม่ได้อย่างไร? คุณสามารถเขียน Compiler ในภาษาของมันเองโดยไม่ต้องพึ่งพาการสนับสนุนจากภายนอกได้จริงหรือ? มาทำความเข้าใจหัวข้อนี้เพื่อเปิดเผยความซับซ้อนของ Bootstrapping.

ตำนานของการเขียน Compiler ที่พึ่งพาตนเอง

เมื่อพูดถึงแนวคิดเกี่ยวกับ Bootstrapping มักจะมีการยืนยันทั่วไปเกิดขึ้นว่า: คุณจำเป็นต้องมีภาษาการเขียนโปรแกรมที่มีอยู่เพื่อสร้าง Compiler ใหม่ นี่ทำให้เกิดคำถามสำคัญเกี่ยวกับกระบวนการและขีดจำกัดของการ Bootstrapping มาดูรายละเอียดของขั้นตอนและเหตุผลที่การสนับสนุนจากภายนอกเป็นข้อกำหนดมาตรฐาน:

การเขียน Compiler เบื้องต้น

1. ความต้องการภาษาทางเลือกเบื้องต้น: เพื่อสร้าง Compiler สำหรับภาษาที่ใหม่ เช่น ‘Yazzleof’ คุณมักจะ ต้องเขียนมันในภาษาที่มีอยู่แล้ว ซึ่งอาจเป็นภาษาการเขียนโปรแกรมที่มีชื่อเสียง เช่น C++, Python หรือแม้กระทั่งภาษา Assembly
2. วิธีการทางเลือก: คุณสามารถทฤษฎีเขียน Compiler เบื้องต้นของคุณโดยใช้ Machine Code แต่แนวทางนี้ไม่ใช่ทางเลือกที่เหมาะสม การเขียน Compiler ด้วย Assembly ก็ยังต้องการ ‘การสนับสนุนจากภายนอก’ เพราะ Assembly นั้นทางเทคนิคแล้วเป็นส่วนหนึ่งของสภาพแวดล้อมระดับล่างที่แยกจากกัน

กรณีสำหรับ Subsets ของ Compiler

เมื่อทำการ Bootstrapping ภาษา คุณมักจะไม่เริ่มโดยการสร้าง Compiler ที่สมบูรณ์สำหรับภาษาทั้งหมดทันที แต่จะใช้วิธีการพัฒนาส่วนย่อยที่มีความซับซ้อนน้อยกว่า นี่คือวิธีการ:

1. การพัฒนา Yazzle-lite: เริ่มต้นด้วยส่วนย่อยที่เล็กกว่าของภาษาเป้าหมาย ซึ่งเรียกว่า Yazzle-lite ที่บันทึกฟีเจอร์ที่สำคัญไว้แต่ทำงานได้อย่างง่ายดาย
2. การสร้าง Compiler เต็มรูปแบบ: เมื่อคุณมี Compiler Yazzle-lite ที่ทำงานได้ คุณจึงสามารถใช้มันในการ Compile ภาษาโปรแกรม Yazzleof ได้ทั้งหมด ทำให้เกิดรูปแบบการ Self-hosting

กระบวนการแบบวนซ้ำ

วิธีการ Bootstrapping นี้มักจะเป็น กระบวนการวนซ้ำ แทนที่จะเป็นการกระโดดที่ยิ่งใหญ่:

• เริ่มแรก Yazzle-lite จะอนุญาตให้ทำฟังก์ชันพื้นฐาน
• จากนั้นคุณจะขยายฟีเจอร์ทีละน้อย นำไปสู่ Compiler ที่สมบูรณ์สำหรับ Yazzleof

แหล่งข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับ Bootstrapping

สำหรับผู้ที่สนใจในการสำรวจแนวคิดนี้ให้ลึกซึ้งยิ่งขึ้น มีบทความที่ยอดเยี่ยมชื่อว่า Bootstrapping a simple compiler from nothing. งานเขียนนี้ให้ข้อมูลที่ชัดเจนเกี่ยวกับวิธีการ Bootstrapping Compiler ตั้งแต่ระยะเริ่มต้นซึ่งให้ความเข้าใจลึกซึ้งเกี่ยวกับกลไกของกระบวนการนี้.

สรุป

ในการสรุป แม้ว่าความฝันในการเขียน Compiler โดยใช้ภาษาเดียวกันอาจดึงดูดใจ แต่ความเป็นจริงในทางปฏิบัติแสดงให้เห็นว่า กระบวนการ Bootstrapping ส่วนใหญ่ต้องการเครื่องมือหรือภาษาที่มีอยู่แล้ว โดยเริ่มจากส่วนย่อยของภาษาและทำงานอย่างค่อยเป็นค่อยไป นักพัฒนาจึงสามารถสร้าง Compiler ที่พึ่งพาตนเองได้อย่างมีประสิทธิภาพในระยะยาว.

การทำความเข้าใจถึงความซับซ้อนของ Bootstrapping ไม่เพียงแต่เน้นย้ำถึงรายละเอียดที่เกี่ยวข้อง แต่ยังแสดงให้เห็นถึงความคิดสร้างสรรค์ที่อยู่เบื้องหลังการพัฒนาภาษาโปรแกรม เมื่อถือข้อมูลนี้ นักสร้างภาษาที่เริ่มต้นสามารถนำเสนอความท้าทายของการ Bootstrapping ได้ด้วยความชัดเจนและมั่นใจยิ่งขึ้น.