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こんにちは！
この記事では、以下のような疑問にお答えします。
読者の方ふだん使っているプログラミング言語が、どうやって動いているのかを知りたいです。コンパイラの勉強は難しそうですが、どの本から始めればいいですか？
ぼくコンパイラやインタプリタは、小さな言語を自分で作ってみるのが一番の近道です。手を動かせる本から始めれば、意外と楽しく学べますよ。
この記事の内容
コンパイラは、人が書いたプログラムをコンピュータが実行できる形に変換するソフトウェアです。インタプリタは、プログラムを読みながらその場で実行していきます。ふだん使っているプログラミング言語は、こうした「言語処理系」によって動いています。
言語処理系の仕組みを学ぶと、文法エラーの意味や、プログラムの性能の違いが深く理解できるようになり、プログラマーとしての基礎体力が大きく伸びます。
この記事では、インタプリタを作りながら学ぶ本、コンパイラを作りながら学ぶ本、さらに一歩進んで学ぶ本の3つに分けて、おすすめの本を紹介します。
- 字句解析、構文解析、評価・コード生成など、言語処理系の仕組みが分かる
- 小さなインタプリタやコンパイラを自分で作り、動かす体験ができる
- ふだん使っている言語の動きを深く理解し、より質の高いプログラムが書けるようになる
この記事を書いた人
それでは、中身に入っていきましょう！
ぼく言語処理系の本は、読むだけでなく、本のコードを自分で打ち込んで動かしながら進めるのがおすすめです。少しずつ動くものが増えていく楽しさを味わえます。
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インタプリタを作りながら学ぶ本
Go言語でつくるインタプリタ
Go言語を使って、小さなプログラミング言語のインタプリタを一から作っていく本です。
字句解析、構文解析、評価という、インタプリタの基本的な仕組みを、テストを書きながら少しずつ実装していきます。
難しい理論に深入りせず、手を動かして動くものを作ることを大切にしているので、初めての人でも取り組みやすいのが特徴です。
言語処理系を初めて学ぶ人の最初の1冊としておすすめです。
インタプリタの作り方 言語設計／開発の基本と2つの方式による実装
ポチップ
プログラミング言語の設計から、インタプリタの実装までを解説した本です。
2つの異なる方式でインタプリタを実装しながら、言語処理系の考え方を深く学べる構成になっています。
分量は多いですが、丁寧な説明で、言語を作るうえで考えるべきことが一通り身につきます。
インタプリタの仕組みを本格的に学びたい人に向いています。
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コンパイラを作りながら学ぶ本
ふつうのコンパイラをつくろう 言語処理系をつくりながら学ぶコンパイルと実行環境の仕組み
ポチップ
C言語に近い言語のコンパイラを作りながら、コンパイルと実行の仕組みを学べる本です。
構文解析から、意味の解析、アセンブリの生成、プログラムが実行されるまでの流れが丁寧に解説されています。
コンパイラだけでなく、OSやリンカなど、プログラムが動く環境全体の理解も深まります。
低いレイヤーの仕組みを知りたいSEにおすすめの1冊です。
コンパイラ 作りながら学ぶ
コンパイラの仕組みを、実際に作りながら学べる教科書です。
字句解析、構文解析、意味解析、コード生成といったコンパイラの各段階を、順を追って体系的に理解できます。
教科書らしく基礎から丁寧に積み上げていくので、コンパイラの理論もしっかり身につきます。
コンパイラの基本を、理論と実装の両面から学びたい人に向いています。
さらに一歩進んで学ぶ本
Rustで作るプログラミング言語 コンパイラ／インタプリタの基礎からプログラミング言語の新潮流まで
ポチップ
Rustを使って、プログラミング言語の処理系を作りながら学べる本です。
コンパイラとインタプリタの基礎から、最近のプログラミング言語の新しい考え方まで、幅広く解説されています。
2024年に出た新しい本なので、今の言語処理系の流れに沿って学べるのがうれしいポイントです。
Rustに興味がある人や、新しい言語の仕組みを知りたい人におすすめです。
はじめてのコンパイラ 原理と実践
コンパイラの原理を、初めて学ぶ人向けに順を追って解説した本です。
字句解析・構文解析から、意味解析、コード生成まで、コンパイラがプログラムを変換する流れがひととおり学べます。
原理の説明と実践がセットになっているので、自作した処理系の理解を深め、全体像を整理するのに役立ちます。
コンパイラの仕組みを基礎から固めたい人に向いています。
さいごに
コンパイラやインタプリタを学ぶと、ふだん使っているプログラミング言語の見え方が大きく変わります。
まずはインタプリタを作る本で言語処理系の基本を体験し、コンパイラの本で仕組みを深め、最後にRustでの言語づくりや原理の本でさらに一歩進んでみてください。
言語の仕組みが分かるSEは、難しい不具合や性能の問題にも落ち着いて向き合えるようになりますよ。
ではまた！
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