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2007-10-10
编译与解释
Tag：向下走

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如果我们想将程序设计语言编写的源代码运行起来，通常情况下，我们有两条路可以走：解释和编译。

计算机能够认识的只是01串，所以，我们编写的源代码要想真正启到应有的作用，必须经过转换，转换成一种可执行的格式，然后，由专门的执行引擎将它运行。

解释，通常是将源代码解析为一个中间形式（比如抽象语法树，AST），然后，经由一个软件的执行引擎执行这个中间形式，产生对应的结果。这种做法的好处就是可以把执行逻辑独立处理，无须为每个平台编写不同的代码，所以，这种做法的可移植性很好，于是，它成了不少程序设计语言最初的选择。不过，随之而来的问题就是这会降低执行速度，毕竟，这个软件执行引擎的性能无法与硬件相比。所以，以硬件作为执行引擎的“编译”会让程序拥有更佳的性能。

采用编译的方式，我们可以将代码编译成可以由硬件直接执行的二进制代码。因为不同硬件和不同操作系统的二进制格式是不同的，所以，如果希望语言得到广泛应用，那便需要针对不同平台实现平台相关的编译器后端，理论上说，这不是一件不能完成的任务，但这意味着巨大的工作量。虽然编译语言的数量不在少数，但事实上，真正能够跨越各种软硬平台的编译语言似乎只有C。

虚拟机的出现让人们找到了在软硬件执行引擎之间的一个折衷。一方面，编译器只要生成针对虚拟机的代码，而不必为各种各样的软硬件平台费心，另一方面，虚拟机不断的优化可以让程序在不受编译器的影响下越跑越快。所以，许多程序设计语言走上了这条路，比如Java，比如Python。这些语言大多采用的是自行设计的虚拟机，但这个做法虽然可以充分的将语言特性与虚拟机结合起来，但无疑也意味着大量的重复工作。Parrot希望成为一个集大成者，为众多动态语言搭建一个共同的平台，只是不知何年何月才能实现它宏大的目标。

Java虚拟机（JVM）的普及为这个问题提供了另外一种选择。因为主流软硬件平台上基本都有自己的JVM实现，所以，只要生成针对JVM的代码——字节码，便意味着可以运行在大多数平台上。当然，虚拟机也是一种软件实现，所以，性能上也会有一些损失。不过，从Java平台的广泛应用也证明了，这样的损失在实践中是可以接受的。随着JVM技术上的不断进步，性能损失越来越小。再者，作为一种为静态语言设计的平台，目前，JVM自身并不支持动态语言特性，所以，要想让动态语言语言运行在上面，需要额外做一些工作，搭建一套支撑动态语言的结构。不过，随着一些动态语言逐渐被移植到JVM上，人们也意识到了这个问题上，开始考虑在JVM中增加动态语言的支持。

除了执行性能之外，编译带来的好处还在于保护源代码。因为解释方式通常不会保留的其中间形式，所以，产品发布意味着将源代码也发布出去。对于需要保护知识产权的公司和个人而言，这是他们所不愿意看到的。通过编译的方式，我们将源代码转成了二进制，这样，源代码可以得到有效保护。当然，破解二进制也是有可能的，不过，那就是另外的故事了。

XRuby：享用JVM上的Ruby

http://www.infoq.com/cn/articles/XRuby-JVM