Cristian Vlasceanu 和.NET上的D语言编译器

Cristian Vlasceanu正在将D语言的编译器移植到.NET平台。

向那些还没听说过D语言的读者介绍一下D语言把：

D语言支持多种编程范式：面向对象、函数式、模版元数据编程，甚至还包含了像goto语句和内联汇编这样较难驾驭的特性。

我听说Walter Bright（D语言之父）将D语言描述为编译器实现者发明的语言（而不是语言设计者）。这或许是真的，实事上有些最成功的软件就来源于作者的直接需要。当然，Walter的描述有点贬低了D语言，因为实际上他在设计的时候充分考虑了使用者，而不仅仅是考虑哪些语法更容易实现。

D语言用很多种方式鼓励“正确”的行为。例如，在C和C++中，如果你写“int i;”则变量是没有被初始化的。想要做“正确的事”，你需要再多敲几下键盘写成“int i=0;”。但是D语言不是这样：“int i;”会将变量设为默认值（这里是0）。如果你不想让变量被初始化，则需要写成“int i=void;”，这样表示你是有意不初始化这个变量，而不是因为懒惰。

你为何决定开始编写一个D语言的编译器？

这个项目只是编写编译器的后端，前端是基于Walter的开源编译器，我尽量避免修改前端。

在我的职业生涯中，我有过编写解释器前端的经验，但是缺乏代码生成的经验。而且我的大部分工作都是用C++来完成的，直到最近才开始接触.NET（和C#）。一个.NET代码生成器的项目正好是一个既学习代码生成又学习.NET的好机会，这是原因之一。

另一个原因是，一个.NET平台的编译器实现（即使只是一个原型）也可以给D语言社区带来成熟的框架，使得D语言与.NET平台的其他语言的交互变得更容易。

我有一些证据显示，D社区的一些人在性能有要求时比较喜欢本地代码；但是如果没有这样一个编译器实现的话，本地代码的这些所谓的好处是没有办法被证明，或者被推翻的。

你把这个项目当成是研究项目，还是准备将他用于生产环境？

这是一个研究项目。我不知道D社区对此有什么期望（我计划在几周内发布代码，来看看他们有哪些期望），我也不知道我还能有多少工作以外的时间来参与这个项目。我希望它能够继续发展，一直达到生产环境要求的质量标准。但是现在它还处在初始阶段。

在你的博客Programming and Debugging中，你提到在编写编译器的过程中，你碰到了很多兼容性的问题。你觉得在这些兼容性问题中，哪一个是最有趣或者最困难的？

目前为止是array slices。D语言有一个特性，如果你有一个（例如）整形数组“x”，你写“int[] y=x[2..5];”，那么“y”就是“x”的一个“视图”，它从x的第二个元素开始，到（但是不包含）第五个元素结束。这里“y”是一个轻量级的对象，而不是“x”数组中元素的拷贝。在.NET中有一个类似的概念叫ArraySegment，ArraySegment（值类型）是一个与数组完全不同的类型。

D语言实际上不区分array和slices。如果有一个方法例如“foo(int [])”，那么array和slices都可以作为参数传给这个方法。这会使程序员感到迷惑，而且在编译器的代码生成器中很难实现。我现在的解决办法效率很低，因为我使用了很多array和ArraySegments之间的隐式转换。我希望Walter能在D语言的2.0版本中做出改变，使array和slices有不同的类型。数组和它的视图在概念上是不同的，因此在建模时也应不同。

除此之外，一切都比较顺利，因为D语言和.NET（以及C#）之间有很多相似的地方。

哪些D语言的特性是你希望在CLR和/或C#中也能看到的？

D语言有一个特性叫“class invariants”：你可以写一个方法并加上关键字“invariant”，编译器会生成一些代码，使这个方法在构造器执行后，所有公共方法执行前和后，以及析构器质执行之前被调用。这个方法中通常包含了一些断言，但是你也可以放任何检查性代码在里面。这个特性对调试非常有用。我不会介意C#中有类似的东西，但是话说回来，我更精通C++。

这看起来和Code Contracts的Object Invariants特性很像。

是的，是同样的原理，当然有一点点不同（如果我没读错文档的话）。D语言不需要反射或额外的工具（例如ccrewrite），契约式编程在D语言中是天生支持的。或许我还没有发现Code Contracts的其他用途，但是看上去实在很复杂。我觉得D语言的实现方式更简练也更易于理解。

你已经在这个项目上工作一段时间了，你是否仍然喜欢将CLR作为编译器的开发平台?

随着我对CLR的了解越来越多，我也越来越喜欢它了。我觉得我能够将注意力集中在语言特性本身，而不是vtable布局或者栈展开之类的可怕细节，这让我感觉很好。

你对DLR感兴趣么？不管是DLR本身或是对D语言来说？

这是个好问题。与Python或Ruby不同，D是一个静态类型的语言。我的第一直觉告诉我，在这个项目中，我不需要DLR。但是我可能会研究一下，希望能够帮助我解决前面提到的array slice的难题。

查看英文原文：Cristian Vlasceanu and D for the .NET platform

译者介绍：王瑜珩，ThoughtWorks咨询师，从事多年.NET开发，热衷于敏捷开发方法与相关实践。