编程语言在后台是如何工作的？编译器和解释器有什么区别？什么是虚拟机和 JIT 编译器？函数式编程和命令式编程有什么区别呢？

在实现编程语言时，有很多问题！

学校里 “编译器类” 的问题在于，它们通常被描述为一些 “硬核火箭科学”，只为高级工程师服务。

此外，经典的编译器书籍从最不重要的主题（例如词汇分析）开始，直接深入到形式语法的理论方面。当实现第一个 Tokenizer 模块时，学生们对这个主题失去了兴趣，没有机会真正开始实现编程语言本身。而所有这些都蔓延到整个学期的混乱中，在没有理解编程语言的实际语义的情况下，弄乱了分词器和 BNF 语法。

我相信我们应该能够在 4-6 小时内构建和理解完整的端到端编程语言语义 — 内容直截了当，在实时编码会话中显示为结对编程，并以易于理解的方式进行描述。

在 Essentials of Interpretations 课程中，我们特别关注运行时语义，并为与 JavaScript 或 Python 非常相似的编程语言构建解释器。

实现一种编程语言也会使您对其他编程语言的实际使用水平更加专业。

这门课适合谁？

这门课适合任何好奇的工程师，他们希望获得构建复杂系统的技能（构建编程语言确实是一项非常高级的工程任务！），并获得构建此类系统的可转移知识。

如果您对编译器、解释器和源代码转换工具特别感兴趣，那么本课程也适合您。

此类的唯一先决条件是基本数据结构和算法：树、列表、遍历。

什么用于实施？

由于我们构建的语言在语义上与 JavaScript 或 Python（当今最流行的两种编程语言）非常相似，因此我们专门使用 JavaScript——它优雅的多范式结构结合了函数式编程、基于类和基于原型的 OOP 非常适合这一点。

许多工程师都熟悉 JavaScript，因此立即开始编码应该更容易。但是，在实现中，我们并不依赖于太具体的 JS 结构，并且课程中的代码很容易移植到 TypeScript、Python、Java、C++、Rust 和您喜欢的任何其他语言。

注意：我们希望我们的学生能够自己真正遵循、理解和实施解释器的每一个细节，而不仅仅是从最终解决方案中复制粘贴。该语言的完整源代码可在视频讲座中找到，展示和指导如何构建特定模块。

这个类的具体内容是什么？

这些讲座的主要特点是：

• 简洁明了。每场讲座都是自给自足的、简洁的，并描述与主题直接相关的信息，不会分散对不相关材料或演讲的注意力。

• 动画演示与实时编辑笔记相结合。这使得理解主题更容易，并展示了对象结构是如何（以及何时）连接的。静态幻灯片根本不适用于复杂的内容。

• 带有作业的端到端实时编码会话。完整的源代码，从零开始，一直到最后，都在视频讲座课程中呈现。在本课程中，我们为我们的编程语言实现了一个完整的 AST 解释器。

 阅读材料

作为本课程的进一步阅读和其他文献，推荐以下书籍：

• 计算机程序的结构和解释 （SICP），作者：Harold Abelson 和 Gerald Jay Sussman

• 编程语言：应用和解释 （PLAI），作者：Shriram Krishnamurthi

课程内容

课程分为四个部分，共 18 个讲座，每个讲座中有许多子主题。请填写课程表以获取详细的讲座说明。

第 1 部分：编译器速成课程

在这部分，我们将介绍不同的编译和解释管道，了解 JIT 编译器和 AOT 编译器之间的区别，讨论什么是虚拟机和字节码解释器，以及它与 AST 解释器有何不同，展示本机代码示例和 LLVM IR 以及其他主题。

第 2 部分：解释器：基本表达式和变量

在这部分，我们开始构建我们的编程语言，并考虑基本表达式，例如数字、字符串，讨论变量、范围和词法环境、控制结构以及触摸解析器生成器。

第 3 部分：函数和函数式编程

在这部分，我们开始讨论和实现函数抽象和函数调用。我们介绍了闭包、lambda 函数和 IILE（立即调用的 lambda 表达式）的概念。此外，我们还涉及 Call-stack、递归和语法糖等主题。

第 4 部分：面向对象的编程

本课程的最后一部分专门介绍我们语言中的面向对象支持。我们描述了基于类和基于原型的方法，实现了类、实例和模块的概念。

我希望您会喜欢这门课，并很乐意在评论中讨论任何问题和建议。

 – 德米特里·索什尼科夫