编译还是解释？

码农翻身 · 公众号 · 程序员架构 · 2016-11-16 19:53

正文

张大胖最近频繁的看到两个词：编译和解释，他很困惑，就去找Bill 大神。

张大胖： “大神，什么是编译？ ”

Bill ：“编译通俗来讲就是把一种计算机语言写的代码（源代码）转换成另外一种计算机语言的代码（目标代码），源代码通常是高级语言，人类容易读，容易理解；目标代码通常是汇编或机器代码机器（CPU）能理解，能高效的执行。

比如说，你一直没学好的C语言，就是编译型语言的典型代表，通过编译， C语言可以变成二进制代码执行。 “

张大胖： “那解释又是啥？ ”

Bill 说： “解释就简单的多了，解析源代码，并且直接执行它，没有编译的过程。 ”

张大胖又问： “我听很多人说Ruby , Python, PHP都是解释型语言，是这样吗？ ”

“我先给你说说高级语言再执行之前都要做哪些事情，然后你自己判断吧。举个例子，你写了一行代码：

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计算机首先要做词法分析，把它变成一个个的token: ”

张大胖说：“这token表有什么用途呢？ ”

“语法分析时会把这些token 变成一棵树，我们称之为抽象语法树（AST）”

Bill 接着说： “你看看这棵树，如果你写一个程序遍历每个节点，是不是就可以执行了？如果到此打住，直接解释执行，可以说是解释型语言。”

张大胖说： “那Ruby, Python, PHP是这么干的吗？”

“No, 现代很多动态语言远远不是一个解释器了，他们都有了自己的虚拟机！ Ruby在版本1.9以后出现了YARV, PHP有Zend, Python 本身就有虚拟机，执行PyCodeObject这样的字节码对象。 ”

“和Java 虚拟机有什么关系？”

“他们都是所谓高级语言虚拟机，有一套自己的指令集，相当于一个软件CPU。你可以类比成x86 CPU上的指令集”

张大胖说：”那为了在虚拟机中运行，是不是得把Ruby, Python, PHP的源代码转化成软CPU的指令啊， 按照你的定义，这种变换更像是一个典型的编译过程啊“

Bill说：”你说的没错，看看这个Ruby 的简单示例， PHP, Python也差不多。”

张大胖说：“这和Java很相像啊，我们用javac 把java 源码编译成class文件，里边包含JVM的字节码，然后在JVM中运行。 “

“对啊，概念上很像，当然也有点不同， Ruby 并没有暴露出任何像javac这样的编译接口让程序员使用，编译过程是自动在内部小黑屋里悄悄完成的，外边的程序员还误以为解释执行呢。

还有， Ruby 也不会把YARV的指令再变成物理CPU的机器指令，这和Java 的HotSpot 追踪热点代码，然后变成机器指令还是不同。 “

张大胖说：“那我们还能说Ruby, Python, PHP是解释型语言吗？ ”

“ 也许可以把解释的概念扩大一点: 1. 解析源代码，并且直接执行它，或者 2. 把代码转换成中间表示（虚拟机的指令），然后执行。 ” Bill说到。

张大胖说： “完了，你这新定义把Java都变成解释型的了 ”

“无所谓了，如果我说物理CPU也是在’解释执行‘ 指令，也没错啊，大家都变成解释型语言了。其实甭管它什么解释还是编译，了解了底层的原理就行了 ”

（完）

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