C语言编译器为什么能够用C语言编写？

不知道大家有没有想过一个问题：C语言编译器为什么能够用C语言编写？

所谓C语言编译器，就是把编程得到的文件，比如.c,.h的文件，进行读取，并对内容进行分析，按照C语言的规则，将其转换成cpu可以执行的二进制文件。

 

在学习C/C++或者想要学习C/C++可以加入我们的学习交流QQ群： 954607083 ，领取学习资料

其本质在于对文件的读入，分析，及处理。这些操作，C语言都是可以实现的。

所以用C语言来做C语言的编译器是完全可行的。

但是，历史上的第一个C语言编译器，肯定不是C语言写的，因为在没有编译器时，无法把C语言转换成可执行文件。只要有了第一版其它语言的编译器，就可以用C语言写编译器了。

 

在学习C/C++或者想要学习C/C++可以加入我们的学习交流QQ群： 954607083 ，领取学习资料

那么世界上第一个C语言编译器又是怎么编写的呢？

还是让我们回顾一下C语言历史：

1970年Tomphson和Ritchie在BCPL（一种解释型语言）的基础上开发了B语言，

1973年又在B语言的基础上成功开发出了现在的C语言。

在C语言被用作系统编程语言之前，Tomphson已经使用B语言编写过操作系统。可见在C语言实现以前，B语言已经可以投使用了。

 

在学习C/C++或者想要学习C/C++可以加入我们的学习交流QQ群： 954607083 ，领取学习资料

因此第一个C语言编译器的原型完全可能是用B语言或者混合B语言与PDP汇编语言编写的。

事实上，B语言的执行效率比较低，但是如果全部用汇编语言来编写，不仅工作量巨大，而且汇编语言的可读性极差，很容易就会出错！

上一张图大家感受一下这巨大的差别！！！

 

在学习C/C++或者想要学习C/C++可以加入我们的学习交流QQ群： 954607083 ，领取学习资料

为了克服这个困难，早期的C语言编译器就采取了一个取巧的办法：先用汇编语言编写一个C语言的一个子集的编译器，再通过这个子集去递推完成完整的C语言编译器。

大致过程如下：

 

在学习C/C++或者想要学习C/C++可以加入我们的学习交流QQ群： 954607083 ，领取学习资料

先创造一个只有C语言最基本功能的子集，记作C0语言，C0语言已经足够简单了，可以直接用汇编语言编写出C0的编译器。

依靠C0已有的功能，设计比C0复杂，但仍然不完整的C语言的又一个子集C1语言，其中C0属于C1，C1属于C，用C0开发出C1语言的编译器。

在C1的基础上设计C语言的又一个子集C2语言，C2语言比C1复杂，但是仍然不是完整的C语言，开发出C2语言的编译器……如此直到CN，CN已经足够强大了，这时候就足够开发出完整的C语言编译器的实现了。

至于这里的N是多少，这取决于你的目标语言（这里是C语言）的复杂程度和程序员的编程能力。

 

在学习C/C++或者想要学习C/C++可以加入我们的学习交流QQ群： 954607083 ，领取学习资料

那么这种大胆的子集简化的方法，又有什么理论依据呢？

先介绍一个概念，“自编译”Self-Compile。

对于某些具有明显自举（不知道哪个鬼才起的名字）性质的强类型编程语言

可以借助它们的一个有限小子集

通过有限次数的递推来实现对它们自身的表述

（所谓强类型就是程序中的每个变量必须声明类型后才能使用，比如C语言，相反有些脚本语言则根本没有类型这一说法,比如python。）

满足自编译这样的语言有C、Pascal、Ada等等，至于为什么可以自编译，可以参见清华大学出版社的《编译原理》，书中实现了一个Pascal的子集的编译器。

 

在学习C/C++或者想要学习C/C++可以加入我们的学习交流QQ群： 954607083 ，领取学习资料

总之，已经有计算机科学家证明了，C语言理论上是可以通过上面的方法实现完整的编译器的。