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C語言本身是用什么語言寫的?聊城小程序開發(fā)公司
發(fā)布時(shí)間:2019/10/16 15:45:17
這是來自我的星球的一個(gè)提問:“C語言本身用什么語言寫的?”

換個(gè)角度來問,其實(shí)是:C語言在運(yùn)行之前,得編譯才行,那C語言的編譯器從哪里來? 用什么語言來寫的?如果是用C語言本身來寫的,到底是先有蛋還是先有雞?


我們假設(shè)世界上不存在任何編譯器,先從機(jī)器語言說起,看看怎么辦。 

機(jī)器語言可以直接被CPU執(zhí)行,不需要編譯器。

然后是匯編語言, 匯編語言雖然只是機(jī)器語言的助記符,但是也需要編譯成機(jī)器語言才能執(zhí)行,沒辦法只能用機(jī)器語言來寫這第一個(gè)編譯器了(以后就不用了)。 

匯編語言的問題解決了,就往前邁進(jìn)了一大步,這時(shí)候就可以用匯編語言去寫C語言的編譯器,我們說這是C編譯器的老祖宗。 

有了這個(gè)老祖宗,就可以編譯任意的C語言程序了,那是不是可以用C語言本身寫一個(gè)編譯器?只要用老祖宗編譯一下就可以了。

OK, 這么一層層上來,終于得到了一個(gè)用C語言寫的編譯器, 真是夠麻煩的。 

到這個(gè)時(shí)候,之前那個(gè)匯編寫的C語言編譯器就可以拋棄了。 

當(dāng)然,如果在C語言之前,已經(jīng)出現(xiàn)了別的高級語言,例如Pascal,那就可以用Pascal來寫一個(gè)C語言的編譯器。

第一個(gè)Pascal的編譯器據(jù)說使用Fortran寫的。而做為第一個(gè)高級語言的Fortran,它的編譯器應(yīng)該是匯編語言寫的。




關(guān)于編譯器,這里邊有個(gè)有趣的傳說:

傳說Unix 發(fā)明人之一的 Ken Thompson在貝爾實(shí)驗(yàn)室,大搖大擺的走到任何一臺Unix機(jī)器前,輸入自己的用戶名和密碼,就能以root的方式登錄! 

貝爾實(shí)驗(yàn)室人才濟(jì)濟(jì),另外一些大牛發(fā)誓要把這個(gè)漏洞找出來,他們通讀了Unix的C源碼,終于找到了登錄的后門,清理后門以后編譯Unix , 運(yùn)行,可是Thompson 還是能夠登錄進(jìn)去。

有人覺得可能是編譯器中有問題,在編譯Unix的時(shí)候植入了后門,于是他們又用C語言重新寫了一個(gè)編譯器,用新的編譯器再次編譯了Unix,這下總算天下太平了吧。

可是仍然不管用,Thompson 依然可以用root登錄,真是讓人崩潰 !

后來Thompson 本人解開了秘密,是第一個(gè)C 語言編譯器有問題,這個(gè)編譯器在編譯Unix源碼的時(shí)候,當(dāng)然會植入后門,這還不夠,更牛的是,如果你用C 語言寫了一個(gè)新編譯器,肯定也需要編譯成二進(jìn)制代碼啊,用什么來編譯,只有用Thompson寫的那第一個(gè)編譯器來編譯,好了,你寫的這個(gè)編譯器就會被污染了,你的編譯器再去編譯Unix , 也會植入后門 :-)

說到這里我就想起了幾年前的XcodeGhost 事件,簡單來說就是在Xcode(非官方渠道下載的)中植入了木馬,這樣XCode編譯出的iOS App都被污染了,這些App就可以被黑客利用做非法之事。 

雖然這個(gè)XCodeGhost和Thompson的后面相比差得遠(yuǎn),但是提醒我們,下載軟件的時(shí)候要走正規(guī)渠道,從官方網(wǎng)站下載,認(rèn)準(zhǔn)網(wǎng)站的HTTPS標(biāo)準(zhǔn),甚至可以驗(yàn)證一下checksum。







可能有人問:我用匯編寫一段Hello World都很麻煩,居然有人可以用它寫復(fù)雜的編譯器?這可能嗎?

當(dāng)然可能,在開發(fā)第一代Unix的時(shí)候,連C語言都沒有,Ken Thompson 和 Dennis Ritchie 可是用匯編一行行把Unix敲出來的。WPS第一版是求伯君用匯編寫出來的,Turbo Pascal 的編譯器也是Anders 用匯編寫出來的,大神們的能力不是普通人能想象得到的。 

對于編譯器來說,還可以采用“滾雪球”的方式來開發(fā):

還是以C語言為例,第一個(gè)版本可以先選擇C語言的一個(gè)子集,例如只支持基本的數(shù)據(jù)類型,流程控制語句,函數(shù)調(diào)用...... 我們把這個(gè)子集稱為C0。

然后用匯編語言寫個(gè)編譯器,只搞定這個(gè)語言的子集C0,這樣寫起來就容易不少。

C0這個(gè)語言可以工作了,然后我們擴(kuò)展這個(gè)子集,例如添加struct,指針.....把新的語言稱為C1。 

那C1這個(gè)語言的編譯器由誰來寫?自然是C0。

等到C1可以工作了,再次擴(kuò)展語言特性,用C1寫編譯器,得到C2。 

然后是C3、C4......最后得到完整的C語言。
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