编译器设计04-谋篇布局

目前进展

到现在，我们还远远不能做出一个真正的编译器，甚至对编译过程中的诸多细节也一知半解，模糊不清。虽然如此，但我们还是对整个流程有一个大的理解，这帮助我们后续的设计。目前，我们已知：

1. 编译器是将源代码通过复杂的处理过程转化为目标代码的程序。
2. 编译过程分两个阶段，第一阶段源代码进，语法树出；第二阶段语法树进，目标代码出。第一阶段称为分析，处理者统称前端；第二阶段称为综合，处理者统称后端。
3. 编译过程，其本质就是文本到树再到文本，有结构化思维的人会很容易想到，这其实就是阅读和写作的过程，从书里的文本建立你脑海中的知识结构，再把这知识结构用你自己的语言表达出来。
4. 编译好比英文文章翻译中文文章，源代码是英文文章，目标代码是中文文章，语法树体现翻译要点各种关系，是你翻译过程的主要笔记。
5. 前端处理：词法分析、语法分析、语义分析。
6. 后端处理：中间代码生成，目标代码生成，贯穿各个阶段的优化。

后续计划

直接对编译的细节进行完善的讲解，内容太多，也不是我们的计划。如果需要完善的讲解，看相关编译原理的书或许更加合适。我们的目的就是针对编译原理小白做出一门真正的语言，直接体会编译核心要点。后续的内容，我们会具体设计一门实用的简单编程语言来展现完整的过程，源代码是新语言，目标代码为Python语言，设计过程需要对诸如Python，Java，C/C++等主流最热门语言有所了解。

设计背景

目前的设计愿景如下，后续会针对实践的问题进行完善和改进。

编程语言是人与计算机之间沟通的桥梁，它可以把人们想要完成的任务交给计算机完成。对于很多编程群体来说，或许程序效率之类的考虑反而是次要的，他们更需要的是一种简单易用的编程工具，比如学生（尤其初学者）。而对于学生，往往很多时候都需要借助大量数学知识去解决问题，因此我们想做一种简单易用的数学风格语言，以适合大学生做一些日常普通的学习任务。

除了让目标语言贴近数学外，我们还想让其支持通用的分布式编程。截止目前，大多数分布式编程一般针对具体应用场景，并且学习门槛都比较高，对编程新手不太友好，且通用性较差，比如云计算，CUDA编程等。因此我们想让设计的语言具有分布式编程的特点，且具有一定的通用性，具体做法就是通过语言设计总结出有效的编程规范，然后通过编译器屏蔽数据同步的复杂细节。

在具体设计之前，我们可以回顾当前最热门的几门语言来提供思路：Java，Python，C/C++。这些语言都各有优点和缺点，C语言简单高效，但在面向对象编程方面能力不足；C++功能强大，但函数规范和库繁杂；Java规范易用，但日渐规模臃肿；Python简单易用，但语言规范方面稍欠。很显然语言的规范性，易用性，功能性都是值得考虑的地方。
经过深思熟虑和反复推敲之后，我们做出了具有如下基本功能的分布式数学计算语言SimpleSYNC：

1. 支持分布式编程，且具有较好的通用性
2. 语言风格贴近数学，编程设计门槛较低
3. 原生支持复数类型，让数学计算更省心
4. 统一繁杂的数值类型：整数/实数/复数
5. 支持数学式的函数定义，方便科学计算
6. 拥有多种实用数组类型，简化问题模型