MYC编译器源码分析之程序入口

前文.NET框架源码解读之MYC编译器讲了MyC编译器的架构，整个编译器是用C#语言写的，上图列出了MyC编译器编译一个C源文件的过程，编译主路径如下：

1. 首先是入口Main函数用来解析命令行参数，读取源文件，并开始编译过程。Main函数在MyC.cs文件，而IO.cs文件主要保存读取源码文件的相关操作。下表是Main函数的源码（批注用注释的方式显示），IO.cs文件用单独的一个小节说明：

public static void Main()
{try
{// 看源码注释，代码是99年写的，也就是说.NET当年正在开发中// 可能那个时候虚拟机都没有做好向Main函数传递命令行参数的开发// 用了下面这个奇葩方法获取程序的命令行参数String[] args = Environment.GetCommandLineArgs();// 初始化读取源文件的IO对象，该对象负责将源文件以字节流的方式// 输出给下一个对象 – 词法分析Io prog = new Io(args);// 词法分析对象，该对象的工作是过滤掉源码中不必要的字符，比如空格// 注释之类的，并且把源码中的字符归类 – Tokenize，以便语法分析器// 更方便的解析语法Tok tok = new Tok(prog);// 语法分析对象，解析完毕后即是代码生成阶段，但一般语法分析过程// 都只会生成语法树，这样的设计可以对接多种结果文件输出手段。比如// 说，本例中生成可执行文件的exe.cs和生成IL源码的asm.cs都是通过// 遍历语法树，使用不同的输出策略生成结果文件的Parse p = new Parse(prog, tok);// 采用自顶向下的方式进行语法解析p.program();// 编译工作已经完成，关闭打开的源文件句柄等资源prog.Finish();}catch (Exception e)
{// 编译过程中有任何错误，即中断处理，打印错误消息并退出程序Console.WriteLine("Compiler aborting: " + e.ToString());}
}

　　

1. MyC的语法很简单，因此编译过程是很干净的词法分析、语法分析、代码生成和结果输出的过程。其中词法分析代码在tok.cs，语法分析代码在parse.cs中，Emit.cs处理代码生成，而Asm.cs和Exe.cs分别根据命令行参数的设置，来生成最终的可执行文件并选择是否输出IL源码。 IO.cs - IO处理 将源文件读取进内存，并采用流式处理的代码都放在IO这个类里面，IO的构造函数解析命令行参数，并打开源文件，等待Tok.cs里面代码的指令将源文件的字符一个个读进内存并处理，下面是它的构造函数的源码：

public Io(String[] a){int i;args = a;// 解析命令行参数，并根据参数打开内部的控制开关，详情请看下面对ParseArgs// 函数的源码解读ParseArgs();// 打开要编译的源文件ifile = new FileStream(ifilename, FileMode.Open,FileAccess.Read, FileShare.Read, 8192);// 如果源文件不存在，报错退出if (ifile == null){Abort("Could not open file '"+ifilename+"'\n");
}// 采用流式处理方式读取源文件rfile = new StreamReader(ifile); // open up a stream for reading// 根据源文件的名称设定结果输出文件的文件名i = ifilename.LastIndexOf('.');if (i < 0)Abort("Bad filename '"+ifilename+"'");int j = ifilename.LastIndexOf('\\');if (j < 0)j = 0;elsej++;classname = ifilename.Substring(j,i-j);// 根据命令行参数决定是生成.exe、.dll等可执行文件，还是输出包含// IL源码的.lst文件 if (genexe)ofilename = classname+".exe";if (gendll)ofilename = classname+".dll";if (genlist)
{
// 如果是要输出IL源码，因为原来的可执行文件也要输出，需要创建一个新的文件lst_ofilename = classname+".lst";lst_ofile = new FileStream(lst_ofilename, FileMode.Create,FileAccess.Write, FileShare.Write, 8192);if (lst_ofile == null)Abort("Could not open file '"+ofilename+"'\n");lst_wfile = new StreamWriter(lst_ofile);}}

　　

编译器是在IO类里处理命令行参数的，参数解析实际上是一些字符串处理的活，本文解释下关键代码：

void ParseArgs(){int i = 1;// 程序至少需要两个参数，否则就输出帮助文字并退出if (args.Length < 2){Abort("myc [/debug] [/nodebug] [/list] [/dll] [/exe] [/outdir:path] filename.myc\n");}// 逐个遍历命令行参数while (true){if (args[i][0] != '/')break;// 处理 /? 这个参数，即输出帮助文本if (args[i].Equals("/?")){Console.WriteLine("Compiler options:\n  myc [/debug] [/nodebug] [/list] [/dll] [/exe] [/outdir:path] filename.myc\n");Environment.Exit(1);}
// 如果有 /debug 参数，则打开内部的 gendebug 开关，这个开关在代码生成的过程
// 中会用到if (args[i].Equals("/debug")){gendebug = true;i++;continue;}
// ... ... 跳过类似的代码
// 如果有 /outdir 参数，则获取命令行中指定的目录路径if (args[i].Length > 8 && args[i].Substring(0,8).Equals("/outdir:")){genpath = args[i].Substring(8);i++;continue;}
// 前面那么多的if相当于switch … case … default 块里面的 case 处理路径
// 下面这段代码即是 default 处理路径 – 如果命令行参数符合前面的if条件
// 都会执行里面的 continue 子句跳出循环，能执行到这里，说明参数
// 是无法识别的参数，因此报告错误并退出执行Abort("Unmatched switch = '"+args[i]+"'\nArguments are:\nmyc [/debug] [/nodebug] [/list] [/dll] [/exe] [/outdir:path] filename.myc\n");}// 如果前面的循环执行完毕，还有参数列表未处理，说明输入了不支持的参数if (args.Length-i != 1){Abort("myc [/debug] [/nodebug] [/list] [/dll] [/exe] [/outdir:path] filename.myc\n");
}// 最后一个参数是要编译的源文件路径ifilename = args[args.Length-1]; // filename is last}

　　

IO类中大部分函数都是为Tok.cs服务的，因此其它函数在解释词法分析的时候说明