如何从零设计一门编程语言？ - AQ

本文简介

如何从零设计一门编程语言？新型的编程语言应该包括那些部分？

本文章将通过AQ语言的设计，详述开发一个编程语言的过程，从零开始设计、开发编译器和相关基础设施，最终完成一门编程语言的构建。

AQ简介

AQ 是一种解释性编程语言。它快速、小型、简单且安全。 同时，用AQ编写的程序也可以编译。此外，AQ的源代码可从GitHub获取，开源并遵循AQ 许可证。

Github地址：https://github.com/aq-org/AQ ，您可以从此处获得AQ的源代码。

特点

• 快速（源代码编译和运行速度）
• 小型（源代码大小）
• 简单（易于学习）
• 安全（安全的内存管理和代码检查）
• 跨平台（支持 Windows、Linux 和 MacOS 等）
• 类似C++语法（快速掌握）
• 解释性（可选编译）
• 免费（遵守 AQ 许可证）
• 开源（基于 AQ 许可证）

设计

原方案

AQ最早于2023年10月开始开发，AQ于2024年2月1日进行重构，在此期间经过多次修改，至今形成大致框架。

原方案通过C++实现编译器后再实现虚拟机。但由于编译器需要翻译为虚拟机的字节码，同时编译器开发时间过长，因此原版本已放弃，代码已全部删除，但可在commits中查找。

新方案

新方案决定先行开发AQ虚拟机，后通过其它方法实现编译器。由于通过c语言开发，因此AQ虚拟机减少了性能开销并获得了更广的支持。AQ虚拟机目前大致分为解释器、内存、运行时、操作系统库。

1. 解释器是AQ虚拟机的执行引擎。目前正在开发字节码指令的执行函数。
   
2. 内存是AQ虚拟机的存储。由于效率原因，AQ虚拟机基于寄存器架构。未来将加入垃圾回收机制。
   
3. 运行时是AQ虚拟机的依赖环境，包括错误处理，标准输出等必要组件，为AQ提供基本的运行环境。
   
4. 操作系统库则是AQ虚拟机与操作系统交互的必要组件。
   

通过这样四个部分的设计，基本上包含了绝大多数解释性语言虚拟机的组件。未来如果编程语言功能不断扩展时，可以通过增加组件实施升级。

原因和优势

AQ语言设计为解释性语言的原因是多平台兼容性，同时在未来可以进一步对不同操作系统进行编译器的开发工作，使开发效率更高。同时基于寄存器架构则减少了性能的损失。

我们正在更加努力地开发AQ虚拟机。如果您想了解更多信息或参与开发工作，请关注我们的官网：https://www.axa6.com 和 Github：https://github.com/aq-org/AQ。

本文章基于AQ License：https://github.com/aq-org/AQ/blob/main/LICENSE 发布，如有需要，请根据AQ License进行改编或转载。