速览

深入探讨了多种编程语言的底层实现机制，特别强调了C++在编译器和虚拟机中的核心地位。尽管其他语言可能采用不同的技术栈，但实践中，大多数选择C++作为基础，因其能提高工程效率。通过分析C、C++、Java、Python、Rust和Go等语言的源码，展示了这些语言如何利用C++或类似技术进行编译和运行时处理。虽然理论上所有语言都可以通过自举实现，但在实际操作中，由于维护成本和跨平台优化的复杂性，自举实现并不常见。此外，还讨论了标准库的开发，强调在实现过程中如何平衡代码的可维护性和性能优化的重要性。

编程语言的实现主要用什么语言？

编程语言的实现通常会采用多种语言，例如C++、Java虚拟机和Go语言等。C++被广泛用于实现各种编程语言的编译器，如C++、Java、Python（通过Cython或CPython）、Rust等。尽管理论上任何语言都可以自举，但在实际工程和效率考虑下，大多数选择使用C++。同时，不同的编程语言可能有不同的编译器实现，而虚拟机则是在编译器生成的程序运行时依赖的环境。仓颉的编译器部分主要以C++为主，同时也使用了C和汇编语言进行平台优化。其运行时包含标准库实现，其中内存管理、异常处理模块采用C++编写，而部分标准库函数则是用C开发并移植给仓颉的。C++在编程语言实现中的普及度非常高，不仅在仓颉中，在GCC、Clang等编译器中也占据了主导地位，大部分实现都转向了C++。

编译器、虚拟机、底层虚拟机以及标准库的概念是什么？

编译器是将源代码转换成可执行程序的关键工具，负责语法和语义分析。虚拟机是在编译后程序运行时所需的运行时环境，如Java的字节码需要通过虚拟机解释执行。底层虚拟机是在机器码之上定义的中间码层，例如LLVM，它针对不同设备做优化并处理垃圾回收等问题。标准库则是每种编程语言提供的预定义函数、类等，用于提供基础支持和便利开发。

C++在编程语言实现中的角色是什么？

C++在编程语言实现中扮演了重要角色，许多编程语言如C++、Rust的编译器都以C++为基础编写，并可能调用LLVM进行跨平台优化。C++因其强大的底层支持和广泛的生态体系，在现代编程语言实现中不可或缺。

其他一些主流编程语言是如何实现的？

Java的标准库和编译器部分使用Java实现，但垃圾回收和针对不同CPU平台的优化部分则是用C++编译而成。Python主流实现cPython中，标准库部分C源占比高达35.9%，语法解析基于C语言实现，同时许多扩展库如Torch和TensorFlow也是用C++开发。Go语言虽然追求高效的编译速度，但也实现了机器码的生成，并且在早期版本用C语言编写，现在主流实现基于go语言本身。而Rust虽然源码几乎全部用Rust编写，但其编译器会编译成LLVM编码，因此仍然离不开C++的支持。