나만의 언어 만들기: 처음부터 JavaScript 트랜스파일러 구축

사용자 정의 언어 변환기를 구축하여 JavaScript에서 컴파일러 구축의 매혹적인 세계를 탐험해 보겠습니다. 이 여정을 통해 우리는 핵심 개념과 실제 구현을 통해 자신만의 프로그래밍 언어를 만들 수 있는 도구를 얻을 수 있습니다.

먼저 트랜스파일러가 무엇인지 이해해야 합니다. 소스 코드를 한 프로그래밍 언어에서 다른 프로그래밍 언어로 변환하는 일종의 컴파일러입니다. 우리의 경우에는 맞춤 언어를 JavaScript로 번역하겠습니다.

트랜스파일러 구축 과정에는 어휘 분석, 구문 분석, 코드 생성 등 여러 주요 단계가 포함됩니다. 어휘 분석부터 시작해 보겠습니다.

어휘 분석 또는 토큰화는 입력 소스 코드를 일련의 토큰으로 분해하는 프로세스입니다. 각 토큰은 키워드, 식별자 또는 연산자와 같은 우리 언어의 의미 있는 단위를 나타냅니다. 다음은 간단한 어휘 분석기 구현입니다.

function lexer(input) {
  const tokens = [];
  let current = 0;

  while (current 



<p>이 어휘분석기는 괄호, 숫자, 이름(식별자)을 인식합니다. 이는 기본적인 구현이지만 좋은 출발점을 제공합니다.</p>

<p>다음으로 구문 분석으로 넘어갑니다. 파서는 어휘분석기가 생성한 토큰 스트림을 가져와 AST(추상 구문 트리)를 구축합니다. AST는 컴파일러가 작업하기 쉬운 방식으로 프로그램의 구조를 나타냅니다. 다음은 간단한 파서입니다.<br>
</p>

<pre class="brush:php;toolbar:false">function parser(tokens) {
  let current = 0;

  function walk() {
    let token = tokens[current];

    if (token.type === 'number') {
      current++;
      return {
        type: 'NumberLiteral',
        value: token.value,
      };
    }

    if (token.type === 'paren' && token.value === '(') {
      token = tokens[++current];

      let node = {
        type: 'CallExpression',
        name: token.value,
        params: [],
      };

      token = tokens[++current];

      while (
        (token.type !== 'paren') ||
        (token.type === 'paren' && token.value !== ')')
      ) {
        node.params.push(walk());
        token = tokens[current];
      }

      current++;

      return node;
    }

    throw new TypeError(token.type);
  }

  let ast = {
    type: 'Program',
    body: [],
  };

  while (current 



<p>이 파서는 함수 호출과 숫자 리터럴을 사용하여 간단한 언어용 AST를 생성합니다. 이는 보다 복잡한 언어를 구축할 수 있는 좋은 기반입니다.</p>

<p>AST를 사용하면 코드 생성으로 넘어갈 수 있습니다. 여기에서 AST를 유효한 JavaScript 코드로 변환합니다. 기본 코드 생성기는 다음과 같습니다.<br>
</p>

<pre class="brush:php;toolbar:false">function codeGenerator(node) {
  switch (node.type) {
    case 'Program':
      return node.body.map(codeGenerator).join('\n');

    case 'ExpressionStatement':
      return codeGenerator(node.expression) + ';';

    case 'CallExpression':
      return (
        codeGenerator(node.callee) +
        '(' +
        node.arguments.map(codeGenerator).join(', ') +
        ')'
      );

    case 'Identifier':
      return node.name;

    case 'NumberLiteral':
      return node.value;

    case 'StringLiteral':
      return '"' + node.value + '"';

    default:
      throw new TypeError(node.type);
  }
}

이 코드 생성기는 AST를 가져와 JavaScript 코드를 생성합니다. 단순화된 버전이지만 기본 원리를 보여줍니다.

이제 이러한 핵심 구성 요소가 있으므로 더 많은 고급 기능에 대해 생각해 볼 수 있습니다. 예를 들어 유형 검사는 많은 프로그래밍 언어에서 매우 중요합니다. AST를 순회하고 호환 가능한 유형에서 작업이 수행되는지 확인하여 기본 유형 검사기를 구현할 수 있습니다.

최적화는 컴파일러 설계의 또 다른 중요한 측면입니다. 상수 폴딩(컴파일 타임에 상수 표현식 평가) 또는 데드 코드 제거(프로그램 출력에 영향을 주지 않는 코드 제거)와 같은 간단한 최적화를 구현할 수 있습니다.

사용자 친화적인 언어를 만들려면 오류 처리가 중요합니다. 컴파일러에 문제가 발생하면 명확하고 유용한 오류 메시지를 제공해야 합니다. 여기에는 어휘 분석 및 구문 분석 중에 줄과 열 번호를 추적하고 오류 메시지에 이 정보를 포함시키는 것이 포함될 수 있습니다.

간단한 사용자 정의 제어 구조를 구현하는 방법을 살펴보겠습니다. 코드 블록을 지정된 횟수만큼 반복하는 '반복' 문을 언어에 추가하고 싶다고 가정해 보겠습니다.

function lexer(input) {
  const tokens = [];
  let current = 0;

  while (current 



<p>이것은 표준 JavaScript로 번역되는 사용자 정의 구성을 사용하여 언어를 확장할 수 있는 방법을 보여줍니다.</p>

<p>소스 매핑은 또 다른 중요한 고려 사항입니다. 이를 통해 생성된 JavaScript를 원래 소스 코드로 다시 매핑할 수 있으며 이는 디버깅에 매우 중요합니다. 코드를 생성할 때 원래 소스 위치를 추적하고 생성된 JavaScript와 함께 소스 맵을 출력하여 이를 구현할 수 있습니다.</p>

<p>트랜스파일러를 빌드 프로세스에 통합하면 개발자 경험이 크게 향상될 수 있습니다. Webpack이나 Rollup과 같은 널리 사용되는 빌드 도구용 플러그인을 만들어 개발자가 프로젝트에서 우리 언어를 원활하게 사용할 수 있도록 할 수 있습니다.</p>

<p>언어를 개발하면서 더 많은 고급 기능을 추가하고 싶을 것입니다. 모듈 시스템을 구현하거나, 객체 지향 프로그래밍에 대한 지원을 추가하거나, 내장 함수의 표준 라이브러리를 생성할 수 있습니다.</p>

<p>이 과정 전체에서 실적을 염두에 두는 것이 중요합니다. 컴파일러 성능은 특히 대규모 프로젝트의 경우 개발자 생산성에 상당한 영향을 미칠 수 있습니다. 우리는 컴파일러를 프로파일링하고 가장 시간이 많이 걸리는 부분을 최적화해야 합니다.</p>

<p>트랜스파일러 구축은 복잡하지만 보람 있는 과정입니다. 이는 프로그래밍 언어가 내부적으로 어떻게 작동하는지에 대한 깊은 이해를 제공하고 코드에서 아이디어를 표현하는 방식을 형성할 수 있게 해줍니다. 특정 문제 도메인에 대한 도메인별 언어를 만들거나 새로운 언어 기능을 실험할 때 여기서 배운 기술은 가능성의 세계를 열어줍니다.</p>

<p>배우는 가장 좋은 방법은 직접 해보는 것임을 기억하세요. 간단한 계산기 언어로 작게 시작하고 개념에 익숙해지면 점차적으로 더 많은 기능을 추가하세요. 실험과 실수를 두려워하지 마세요. 이것이 우리가 개발자로서 배우고 성장하는 방법입니다.</p>

<p>결론적으로 JavaScript의 컴파일러 구성은 우리의 필요에 맞는 사용자 정의 언어를 만들 수 있는 강력한 도구입니다. 어휘 분석, 구문 분석 및 코드 생성의 원리를 이해함으로써 코드 문제에 대해 생각하고 해결하는 새로운 방식을 여는 트랜스파일러를 구축할 수 있습니다. 그러니 마음껏 창조해 보세요. 유일한 한계는 여러분의 상상력입니다!</p>


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