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极客时间编译原理实战课

【课程介绍】

编译原理实战课，我们到底要学些什么？

在这门课程里，宫老师精选出了Java、Java JIT、Python、JavaScript、Julia、Go、MySQL这7种真实编程语言的编译器，带你阅读它们的源代码，跟踪它们的执行过程，弄懂它们的运行机制。在这个过程中，你会获得对编译器的第一手理解，并能够与自己理解的编译原理知识相互印证。

另外，宫老师还会带你分析和总结这些现代语言的编译器的结构、所采用的算法和设计思路，帮你更好地理解和把握一门现代语言的特性，让你对新一代语言的设计思考有拨云见日的通透感。

有些语言我都没接触过，解析这些编译器，我能学得会吗？我学了又有什么用呢？

  • 能学得会吗？
当然可以了。在课程中，宫老师会梳理出这些不同语言编译器的源代码的重点和核心逻辑，并且会结合易懂、易读、易动手操作的示例程序，来带你一步步理解它们是如何运行的。

另外，其实你并不需要担心语言不熟悉的问题，因为现代的高级语言，相似度是很高的，即使是你不熟悉的语言，你也照样可以写一些基本的、试验性的程序，研究它的实现机制。

而且，学习编译原理的人会练就一项基本功，那就是更容易掌握一门语言的本质。我们这门课就是要帮你成为钻到铁扇公主肚子里的孙悟空，研究某一种语言的编译器，当然有助于你通过“捷径”去深入地理解这门语言。

  • 学了有什么用？
学好编译器前端技术，你能为软件增加各种自定义功能、能够实现自己的DSL，甚至实现完整的前端解析器（比如SQL解析器）； 学好编译器后端技术，你能写出更容易优化的代码，洞悉让代码性能更高的秘密，以及采用后端工具快速实现一门完整的语言。

不仅如此，通过分析真实编译器的代码，你能洞悉实现一个完整编译器的各种细节。当你把编译技术用于一个项目时，你就会了然于胸，应该在什么地方使用什么样的技术。因为你已经见识过了各种编译器的实现方式，因此能够权衡和取舍。对你而言，编译原理，不再仅仅是原理，而是随时可以出击的利剑！

这个课程和之前宫老师的《编译原理之美》专栏课有什么区别？

《编译原理之美》专栏课是从前端与后端两个层面来讲解编译原理的核心技术点，用具体的案例带你理解抽象的原理。宫老师说，这门课是带你在编译原理的世界里“读万卷书”，目的就是帮你一次性掌握编译原理最核心的概念、理论和算法。通过这门课，你能真正克服学习编译原理的畏难情绪，可以真正运用编译技术解决报表设计等实际问题。

《编译原理实战课》是从实战的角度切入，是学习编译原理的“行万里路”，老师会用你最擅长的写代码、读代码的方式，来带你分析真实的编译器到底是怎么写出来的。通过研究多种编译器，你可以多次迭代对编译器的认知过程。并通过分析对比，你能发现这些编译器之间的异同点，激发出更多的思考，从而能得到更全面的、更深入的认知。在解析编译器的过程中，你也能更深入地把编译原理知识与实践相结合。课程模块设计

课程主体分为三个模块。

预备知识篇：简明扼要地梳理编译过程中各个阶段的主要工作，带你重温编译原理的知识体系，让你对这些关键概念的理解变得更加清晰。在这个过程中，你也能更好地建立具体实现跟原理之间的关联，互相印证。

真实编译器解析篇：带你研究Java、Java JIT、Python等7种语言编译器的源代码，跟踪它们的运行过程，分析编译过程的每一步是如何实现的，并会对有特点的编译技术点加以分析和点评，以此帮你吃透现代语言的核心特性，直接提高你的技术水平，让你更高效地学习编译原理知识。

现代语言设计篇：带你分析和总结前面研究过的7种真实语言的编译器，进一步提升你对相关编译技术的认知高度，让你对如何设计编译器的前端、中端、后端、运行时，都有比较全面的了解，知道如何在不同的技术路线之间做取舍。

【课程目录】课前必读 (2讲)
开篇词 | 在真实世界的编译器中游历
学习指南 | 如何学习这门编译原理实战课？
预备知识篇 (9讲)
01 | 编译的全过程都悄悄做了哪些事情？
02 | 词法分析：用两种方式构造有限自动机
03 | 语法分析：两个基本功和两种算法思路
04 | 语义分析：让程序符合语义规则
05 | 运行时机制：程序如何运行，你有发言权
06 | 中间代码：不是只有一副面孔
07 | 代码优化：跟编译器做朋友，让你的代码飞起来
08 | 代码生成：如何实现机器相关的优化？
知识地图 | 一起来复习编译技术核心概念与算法
真实编译器解析篇 (19讲)
09 | Java编译器（一）：手写的编译器有什么优势？
10 | Java编译器（二）：语法分析之后，还要做些什么？
11 | Java编译器（三）：属性分析和数据流分析
12 | Java编译器（四）：去除语法糖和生成字节码
13 | Java JIT编译器（一）：动手修改Graal编译器
14 | Java JIT编译器（二）：Sea of Nodes为何如此强大？
15 | Java JIT编译器（三）：探究内联和逃逸分析的算法原理
16 | Java JIT编译器（四）：Graal的后端是如何工作的？
17 | Python编译器（一）：如何用工具生成编译器？
18 | Python编译器（二）：从AST到字节码
19 | Python编译器（三）：运行时机制
20 | JavaScript编译器（一）：V8的解析和编译过程
21 | JavaScript编译器（二）：V8的解释器和优化编译器
22 | Julia编译器（一）：如何让动态语言性能很高？
23 | Julia编译器（二）：如何利用LLVM的优化和后端功能？
24 | Go语言编译器：把它当作教科书吧
25 | MySQL编译器（一）：解析一条SQL语句的执行过程
26 | MySQL编译器（二）：编译技术如何帮你提升数据库性能？
热点问题答疑 | 如何吃透7种真实的编译器？
期中复习周 (3讲)
划重点 | 7种编译器的核心概念与算法
期中考试 | 这些编译原理知识，你都掌握了吗？
用户故事 | 易昊：程序员不止有Bug和加班，还有诗和远方
现代语言设计篇 (15讲)
27 | 课前导读：学习现代语言设计的正确姿势
28 | 前端总结：语言设计也有人机工程学
29 | 中端总结：不遗余力地进行代码优化
30 | 后端总结：充分发挥硬件的能力
31 | 运行时（一）：从0到语言级的虚拟化
32 | 运行时（二）：垃圾收集与语言的特性有关吗？
33 | 并发中的编译技术（一）：如何从语言层面支持线程？
34 | 并发中的编译技术（二）：如何从语言层面支持协程？
35 | 并发中的编译技术（三）：Erlang语言厉害在哪里？
36 | 高级特性（一）：揭秘元编程的实现机制
37 | 高级特性（二）：揭秘泛型编程的实现机制
38 | 综合实现（一）：如何实现面向对象编程？
39 | 综合实现（二）：如何实现函数式编程？
40 | 成果检验：方舟编译器的优势在哪里？
期末答疑与总结 | 再次审视学习编译原理的作用
结束语 (2讲)

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