TinyCompiler

一个用于教学和研究的自举编译器实现，支持基本语言特性和可视化分析

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📖 概述

TinyCompiler 是一个用 C++ 实现的编译器前端和解释器。它的主要目标是作为学习编译技术的实践项目，提供了从词法分析、语法分析、语义分析到中间代码生成和解释执行的完整流程。本项目代码结构清晰，注释详尽，非常适合高校学生、教师以及对编译原理感兴趣开发者用于学习和研究。

✨ 关键特性

• 清晰的阶段划分：严格遵循编译器设计的经典阶段，每个模块职责单一，便于理解和修改
• 详细的文档与注释：代码中包含大量注释，关键算法和数据结构都有解释，降低了学习门槛
• 友好的学习工具：
  • 支持生成可视化语法树（AST）和控制流图（CFG）
  • 提供详细的编译过程日志输出
• 自举能力：可以使用自身来编译部分核心库
• 丰富的测试用例：包含大量正面和负面的测试用例，覆盖了语言的主要特性
• 实现的语言特性：支持变量声明、算术运算、控制流（if/while）、函数定义和基本类型系统
• 多种执行模式：支持编译到中间代码和直接解释执行

🏗️ 技术架构

本项目主要由以下几个模块构成：

1. 前端 (Frontend)
   • 词法分析器 (Lexer)：手写实现，将源代码转换为令牌（Token）流
   • 语法分析器 (Parser)：手写递归下降实现，构建抽象语法树（AST）
   • 语义分析器 (Semantic Analyzer)：进行类型检查、作用域分析和符号表管理
2. 中端 (Middle-end)
   • 中间代码生成 (IR Generation)：生成自定义的三地址码
   • 优化器 (Optimizer)：实现常量传播和死代码消除优化
3. 后端 (Backend)
   • 解释器 (Interpreter)：直接执行中间代码

🎯 适用人群

• 学习《编译原理》课程的高校学生，希望有一个可参考的实现
• 希望深入理解程序如何从代码变为可执行文件的开发者
• 对语言设计、虚拟机、程序分析感兴趣的研究人员和爱好者
• 任何想为自己设计的领域特定语言（DSL）制作编译器的人