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          這里能搜到多種多樣的紀(jì)錄片,包括耳熟能詳?shù)摹吨腥A民族》 《人與自然》《軍事科技》 《 走近科學(xué)》等等,閑暇時(shí)看看紀(jì)錄片,既打發(fā)了時(shí)間又增長(zhǎng)了見(jiàn)識(shí)!

          述 | 楊曉兵

          編輯 | 伍杏玲

          出品 | CSDN(ID:CSDNnews)

          編者前記:

          編譯器是連接人類世界與機(jī)器世界之間的一座橋梁,它可將程序員理解的高級(jí)語(yǔ)言,轉(zhuǎn)換成程序高效執(zhí)行的機(jī)器碼。在 C/C++ 編譯器里,有 VC、Borland C++、GCC、Watcom C/C++ 等國(guó)外熱門編譯器,但屬于國(guó)內(nèi)自主研發(fā)的編譯器較少。

          畢竟開(kāi)發(fā)一款實(shí)用的編譯器不易,涉及前端詞法、語(yǔ)法分析、語(yǔ)意分析、大量的編譯優(yōu)化等工作。而有一支團(tuán)隊(duì),不惜花費(fèi)十余年精力完全自主研發(fā)出一款 YC 編譯器和 YC 瀏覽器內(nèi)核。

          為何他們不遺余力地自主研發(fā)編譯器和瀏覽器內(nèi)核?這款編譯器有何優(yōu)點(diǎn)呢?下面由 YC 編譯器的主要作者之一——楊曉兵,來(lái)講述這背后十多年來(lái)的漫漫研發(fā)路。

          以下為楊曉兵自述:

          初衷:“做一些對(duì)軟件行業(yè)進(jìn)步有幫助的東西”

          十多年前,我在中國(guó)科學(xué)院電子學(xué)研究所工作,參與設(shè)計(jì)一些硬件電路。當(dāng)時(shí)我對(duì)硬件的興趣遠(yuǎn)超軟件,后創(chuàng)業(yè)專門從事軟件工作。

          我在創(chuàng)業(yè)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn),做此類軟件雖能賺錢,但無(wú)論做得怎樣,對(duì)軟件科學(xué)的進(jìn)步都無(wú)絲毫作用。盡管付出很多,卻無(wú)成就感。

          操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)、編譯器以及瀏覽器內(nèi)核是不需要特殊專業(yè)知識(shí)的、開(kāi)發(fā)難度非常大、最基礎(chǔ)的軟件產(chǎn)品。

          我想從這幾種軟件中選擇其中一項(xiàng)來(lái)自主研發(fā),雖然不能肯定做出什么成就,但我有希望能做出一些對(duì)軟件行業(yè)進(jìn)步有所幫助的東西,使自己不枉踏入軟件這個(gè)行業(yè)。根據(jù)當(dāng)時(shí)的情況,我發(fā)現(xiàn)可先從瀏覽器內(nèi)核下手,于是我除了維護(hù)原有產(chǎn)品外,把主要精力都投入到瀏覽器的研發(fā)中。

          創(chuàng)新將 C 代碼內(nèi)嵌到 HTML

          兩年后,我們研發(fā)完成瀏覽器內(nèi)核的基本功能,如 HTML 的解析和顯示、JavaScript 腳本的執(zhí)行等。

          此時(shí),我們發(fā)現(xiàn) HTML 的標(biāo)準(zhǔn)越來(lái)越復(fù)雜,導(dǎo)致開(kāi)發(fā)難度越來(lái)越大,如果按照這樣的發(fā)展,瀏覽器內(nèi)核將無(wú)法走入市場(chǎng)。

          于是我重新思考:如果把 C 語(yǔ)言處理成像 JavaScript 腳本嵌入到 HTML 中,用內(nèi)嵌 C 代碼的 HTML 超文本做軟件的人機(jī)交互界面,這款內(nèi)核應(yīng)該會(huì)有點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

          于是我們花費(fèi)兩年半的時(shí)間將標(biāo)準(zhǔn) C 語(yǔ)言以 JavaScript 相似的方式在 HTML 中執(zhí)行,并擴(kuò)展了一個(gè) HTML 標(biāo)簽:<user>,每個(gè) user 標(biāo)簽都可以用屬性 src 指定一個(gè) C 源碼文件,user標(biāo)簽的顯示界面和所有行為都由它的 C 代碼決定。

          同時(shí)將 C 編譯器做成一個(gè)函數(shù),用該函數(shù)編譯生成 C 程序的可執(zhí)行代碼,執(zhí)行代碼可被存入文件或直接執(zhí)行。此時(shí),我們將編譯器取名為 YC 編譯器,瀏覽器內(nèi)核取名為 YC 瀏覽器。

          三年又三年,漫漫研發(fā)路

          隨后,我們繼續(xù)完善瀏覽器內(nèi)核,將其中的一些內(nèi)核代碼獨(dú)立出來(lái)用內(nèi)嵌編譯器動(dòng)態(tài)編譯執(zhí)行,并將大部分內(nèi)核源代碼開(kāi)源。

          與此同時(shí),我們又遇到一個(gè)問(wèn)題:YC 編譯器雖然編譯速度較快,生成的卻是字節(jié)碼,執(zhí)行速度慢,而且與原生代碼相互調(diào)用(特別是回調(diào)函數(shù))的處理相當(dāng)繁瑣。因此用當(dāng)時(shí)的 YC 編譯器難以勝任開(kāi)源代碼的編譯工作。

          為了解決自編譯瀏覽器內(nèi)核代碼的問(wèn)題,我們決定修改 YC 編譯器,使它的字節(jié)碼轉(zhuǎn)換為原生的執(zhí)行碼,并擴(kuò)展語(yǔ)法,使之具有少量的 C++ 語(yǔ)法。這個(gè)工作持續(xù)了三年。

          三年后,YC 編譯器功能增多,它提供一個(gè)函數(shù)像調(diào)用動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)一樣直接調(diào)用 C 源碼中的函數(shù)。此時(shí),瀏覽器內(nèi)核開(kāi)源部分都可以用 YC 編譯器實(shí)時(shí)編譯執(zhí)行了。

          我們繼續(xù)改進(jìn)瀏覽器內(nèi)核,將速度很慢的 JavaScript 字節(jié)碼改為二進(jìn)制原生代碼,使 JavaScript 的執(zhí)行速度約提高約 100 多倍。同時(shí)將瀏覽器內(nèi)核代碼全部模塊化并開(kāi)源,每個(gè)模塊都用 YC 編譯器動(dòng)態(tài)編譯執(zhí)行,編譯器的部分源碼也開(kāi)源(如內(nèi)嵌匯編編譯器源碼、反匯編源碼、C/C++ 字節(jié)碼的執(zhí)行源碼等),所有的開(kāi)源代碼均由內(nèi)嵌的 YC 編譯器自動(dòng)檢測(cè)編譯,動(dòng)態(tài)執(zhí)行。這個(gè)工作大概耗時(shí)四年。

          開(kāi)發(fā)至此,我想起谷歌和火狐瀏覽器都已開(kāi)源,為什么不去看看它們的源代碼呢?于是找到這兩個(gè)瀏覽器的源碼。

          當(dāng)時(shí)由于一些原因,我分析谷歌瀏覽器源碼沒(méi)有編譯通過(guò),而火狐的源碼很順利就編譯成功了,于是我就走上了分析火狐源碼之路。

          下載的火狐源碼由純 C 代碼和 C++ 代碼兩部分組成,經(jīng) Visual C++ 2013 編譯生成一個(gè) xul.dll 文件和一個(gè) firefox.exe 文件。

          我首先分析了它的 C 代碼,將所有的輸出函數(shù)全部改為類接口,并讓 xul.dll 通過(guò) YC 編譯器函數(shù) YC_cppLoad 進(jìn)行實(shí)時(shí)編譯,然后用類接口調(diào)用 C 源碼中的函數(shù)。這一步進(jìn)行得很順利,若修改了火狐的 C 代碼,只要重新運(yùn)行火狐瀏覽器便可生效,無(wú)需其它操作。

          曾經(jīng)的辦公桌

          接下來(lái)開(kāi)始分析火狐 C++ 代碼。YC 編譯器只實(shí)現(xiàn)了少數(shù)幾個(gè) C++ 語(yǔ)法,不能編譯火狐 C++ 代碼,故分析起來(lái)非常困難。

          為什么火狐 C 代碼容易分析,而它的 C++ 代碼難以分析呢?原來(lái)我用 YC 編譯器將它的 C 代碼生成匯編代碼文件、變量結(jié)構(gòu)定義文件、宏定義文件和預(yù)編譯文件,通過(guò)這幾個(gè)文件,大大減少了分析難度。

          因此我再次決定修改 YC 編譯器,使之完全支持 C++11 標(biāo)準(zhǔn),因?yàn)榛鸷?C++ 代碼幾乎使用了所有的 C++11 語(yǔ)法特性。先使用 STL 標(biāo)準(zhǔn)模板庫(kù)代碼進(jìn)行編譯器的修改和調(diào)試,出乎預(yù)料,這個(gè)過(guò)程竟用了三年時(shí)間!之后,我用 YC++ 編譯器開(kāi)始調(diào)試火狐 C++ 代碼。原以為 STL 那么復(fù)雜的代碼都可以編譯通過(guò)并正確執(zhí)行,火狐 C++ 代碼應(yīng)該能很快就編譯通過(guò)。沒(méi)想到,很多語(yǔ)法細(xì)節(jié) STL 沒(méi)有用到,而火狐 C++ 源碼用到了。于是又繼續(xù)修改 YC 編譯器,對(duì)火狐 C++ 的各個(gè)模塊進(jìn)行編譯,這個(gè)過(guò)程持續(xù)了一年多。

          雖然 YC 編譯器可以編譯全部火狐 C++ 代碼,但如何生成執(zhí)行代碼呢?先從主程序 Firefox.cpp 入手,經(jīng)整理,這個(gè)程序可用 YC 編譯器生成執(zhí)行代碼 Firefox.exe,并能順利運(yùn)行。

          由于火狐 C++ 各模塊耦合緊密,很難拆分,經(jīng)過(guò)一個(gè)多月的工作,仍未能將其拆成多個(gè)獨(dú)立的源碼模塊以便于用 YC 編譯器實(shí)時(shí)編譯,動(dòng)態(tài)執(zhí)行,這也許是我對(duì)火狐 C++ 源碼的整體結(jié)構(gòu)還不甚清楚之故,只見(jiàn)其樹(shù)木不見(jiàn)其森林。

          楊曉兵

          當(dāng)我準(zhǔn)備對(duì)火狐 C++ 代碼進(jìn)行再一次總體分析時(shí),有個(gè)偶然的機(jī)會(huì)參與到一個(gè)學(xué)校管理系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)中,因原有的管理系統(tǒng)經(jīng)常出故障,操作極其不方便。盡管沒(méi)有開(kāi)發(fā) Web 服務(wù)程序的經(jīng)歷,但我做的軟件與 Web 服務(wù)器有極大關(guān)系。

          經(jīng)了解,要開(kāi)發(fā)這種管理系統(tǒng)需要的軟件有:Apache 或 Nginx 服務(wù)器,數(shù)據(jù)庫(kù) MySQL 或其它,編程工具 ASP 或 JSP 或 PHP 等,于是啟發(fā)我們自己研發(fā)這些工具。YC 的 C/C++ 和 JavaScript 編譯器和 HTML 解析器正好派上用場(chǎng)。

          經(jīng)過(guò)一段時(shí)間,一個(gè)穩(wěn)定的、可任意擴(kuò)展的、多線程高并發(fā)的 HTTP 服務(wù)器就完成了。該服務(wù)器處理 YSP 文件生成網(wǎng)頁(yè)傳給瀏覽器。

          YSP 是我設(shè)計(jì)的與 ASP、JSP 和 PHP 功能相似的一種網(wǎng)頁(yè)編程語(yǔ)言。YC 服務(wù)器執(zhí)行 YSP 文件中的內(nèi)嵌 C/C++ 或 JavaScript 代碼,生成 HTML 超文本傳給終端設(shè)備。工具做好后,不久便做出了管理系統(tǒng)的雛形,這個(gè)雛形在發(fā)布的 YC 編譯器中可見(jiàn)到。

          做了上述這些工作后,我想是時(shí)候該寫本書(shū)介紹一下 YC 編譯器了,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間編寫的《YC編譯器—多語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》(暫名)即將出版。

          當(dāng)我把書(shū)完成后,便立即投入64位的C/C++和JavaScript編譯器的開(kāi)發(fā),目前開(kāi)發(fā)進(jìn)展順利,已進(jìn)入測(cè)試階段。

          編者后記:

          三年時(shí)間,可將一個(gè)呱呱落地的嬰兒變成蹦蹦跳跳的幼兒,可將一名懵懂的職場(chǎng)新人變成沉穩(wěn)的老兵。而楊曉兵團(tuán)隊(duì)沉下心,迎難而上,花費(fèi)三年又三年、再一年、兩年、四年的時(shí)間只為突破一個(gè)個(gè)技術(shù)難點(diǎn),最終自研出 YC 編譯器和 YC 瀏覽器內(nèi)核。

          在這過(guò)程中,楊曉兵坦言最大的挑戰(zhàn)不僅是技術(shù),還有思維的高度。這期間不僅有大量的研發(fā)工作,還為了優(yōu)化,多次重寫代碼,讓他堅(jiān)持下來(lái)的是想為計(jì)算機(jī)軟件科學(xué)的發(fā)展做貢獻(xiàn)的匠心。

          目前楊曉兵團(tuán)隊(duì)正在開(kāi)發(fā) 64 位 C/C++ 編譯器,談及未來(lái),楊曉兵表示先在國(guó)內(nèi)推廣,再走向海外。祝福楊曉兵。

          YC編譯器傳送門:http://www.ycbro.com

          有寫博客,程序員一天的工作就是寫代碼,debug,寫代碼,debug。

          有不少程序員在學(xué)編程的過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)編程理論很難理解,有些應(yīng)用并練習(xí)很多次,仍然很快遺忘。

          或者是看書(shū)寫代碼或看視頻寫代碼印象較淺,很容易忘記,其實(shí)你大可以用博客加深學(xué)習(xí)的印象。

          因?yàn)楫?dāng)你開(kāi)始寫博客時(shí),就需要查閱書(shū)籍資料、寫代碼印證、研究背后原理,需要更深入地去思考,勤于動(dòng)腦學(xué)來(lái)的編程技能才能在腦袋里生根。

          同時(shí),寫博客利己利人。比如你花一個(gè)小時(shí)解決的問(wèn)題,總結(jié)得出經(jīng)驗(yàn),過(guò)了幾個(gè)月,遇到同樣的問(wèn)題,翻下博客,你可以花更少的時(shí)間解決類似的問(wèn)題。

          下面w3cschool就為程序員小伙伴們推薦5個(gè)寫博客的平臺(tái):

          0、GitHub

          GitHub

          可以針對(duì)單條Issue進(jìn)行Watch / Unwatch,這是很多成熟的博客系統(tǒng)還不具備的功能。

          使用GitHub寫博客后期,可以利用腳本將issues轉(zhuǎn)換成博客。

          1、簡(jiǎn)書(shū)

          不得不說(shuō),簡(jiǎn)書(shū)的ui簡(jiǎn)潔而又不失實(shí)用性。

          你之前寫的文章是是markdown格式的,可以直接復(fù)制到了簡(jiǎn)書(shū)里面,簡(jiǎn)單粗暴。

          2、CSDN

          CSDN用的stackedit編輯器功能相當(dāng)豐富,支持mathjax,UML、數(shù)學(xué)公式、流程圖等。

          3、博客園

          博客園的頁(yè)面一直都是非常簡(jiǎn)潔的,開(kāi)發(fā)css和js權(quán)限。

          你可以按照自己的想法設(shè)計(jì)自己的博客風(fēng)格,用markdown寫博客簡(jiǎn)直爽的不要不要的。

          4、開(kāi)源中國(guó)

          開(kāi)源中國(guó)是目前中國(guó)最大的開(kāi)源技術(shù)社區(qū),交流開(kāi)源技術(shù)的平臺(tái)。

          用戶體量龐大,你寫的博客可以大量的曝光,你可以給更多的人分享自己的編程經(jīng)驗(yàn)。

          最后,你是用哪個(gè)平臺(tái)寫博客呢?


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