स्विफ्ट केवल एक प्रोग्रामिंग भाषा नहीं है। यह एक ऐसी परियोजना है जिसमें संकलक के अलावा, कई अन्य घटक शामिल हैं। और कंपाइलर खुद एक बड़ा और भयानक बॉक्स नहीं है, जो जादू की मदद से आपके कोड को निर्देश के एक सेट में बदल देता है जो मशीन के लिए समझ में आता है। इसे घटकों में भी तोड़ा जा सकता है। यदि आप किसमें रुचि रखते हैं, तो बिल्ली में आपका स्वागत है।

मैं कंपाइलर का विशेषज्ञ नहीं हूं और इस क्षेत्र में कोई अनुभव नहीं है। लेकिन मैंने सोचा कि यह कैसे काम करता है, और मैंने स्विफ्ट कंपाइलर का अध्ययन करना शुरू कर दिया। चूंकि लेख बहुत बड़ा निकला, इसलिए मुझे इसे 4 भागों में विभाजित करना पड़ा:

• घटकों का सामान्य अवलोकन
• स्रोत फ़ाइल पार्स करना,
• मध्यवर्ती भाषा,
• LLVM IR और कोड जनरेशन।

तीव्र

स्विफ्ट अब दो वर्षों से एक ओपन सोर्स प्रोजेक्ट है। इस दौरान, समुदाय से कई सुधार इसमें जोड़े गए। आप उन्हें एक विशेष साइट पर , साथ ही मंच पर भी अनुसरण कर सकते हैं। वहां आप भाषा को बेहतर बनाने या अपने विचारों को रखने के लिए सुझावों पर चर्चा कर सकते हैं। लेकिन ऐसा करने के लिए, आपको पहले यह पता लगाने की आवश्यकता है कि परियोजना कैसे काम करती है।

स्विफ्ट मानक पुस्तकालय

स्विफ्ट के मुख्य भाग, बेशक, संकलक और मानक फ़ंक्शन लाइब्रेरी हैं। वे समानांतर में विकसित होते हैं और व्यावहारिक रूप से एक दूसरे से अविभाज्य हैं।

संकलक C ++ में लिखा गया है, और stdlib का मुख्य भाग स्विफ्ट में है। हालाँकि, इसमें प्रयुक्त भाषा में कई विशेषताएं हैं:

• बिलिन मॉड्यूल के माध्यम से मानक पुस्तकालय में संकलक कार्यों तक सीधी पहुंच है। यह उसे निम्न-स्तरीय भाषा अभ्यावेदन और कच्चे बिंदुओं तक पहुँचने की अनुमति देता है।
• मानक पुस्तकालय निजी पहुँच संशोधक का उपयोग नहीं करता है। इसके बजाय, गैर-सार्वजनिक संस्था के नाम एक अंडरस्कोर से शुरू होते हैं। और पढ़ें यहाँ
• मानक पुस्तकालय के कोड में पुनरावृत्ति को कम करने के लिए जनरेट योर बायलरप्लेट (GYB) उपयोगिता के साथ कोड जनरेशन का उपयोग किया जाता है।

मानक पुस्तकालय आमतौर पर कंटेनरों और उपयोगी कार्यों से जुड़ा होता है जो डेवलपर के जीवन को सरल बनाते हैं, लेकिन यह केवल एक हिस्सा है। कुल में, 3 सबसे दिलचस्प घटकों को प्रतिष्ठित किया जा सकता है:

• कोर। अपने सभी प्रोटोकॉल, डेटा प्रकार और फ़ंक्शन के साथ एक कर्नेल। स स स ।
• रनटाइम। मानक पुस्तकालय और संकलक के बीच एक मध्यवर्ती परत। वह टाइप कास्टिंग, स्मृति, प्रतिबिंब और भाषा की अन्य गतिशील विशेषताओं के साथ काम करने के लिए जिम्मेदार है। C ++ और Objective-C में लिखा है। स स स ।
• एसडीके ओवरले। फाउंडेशन और अन्य सिस्टम फ्रेमवर्क पर रैपर्स जो उन्हें स्विफ्ट से अधिक सुविधाजनक बनाते हैं। स स स ।

अन्य उपप्रकार

संकलक और मानक पुस्तकालय के अलावा, सार्वजनिक डोमेन में कई अन्य उपप्रोजेक्ट हैं। उनमें से कुछ नीचे सूचीबद्ध हैं।

SourceKit

आईडीई सपोर्ट फ्रेमवर्क : इंडेक्सिंग, सिंटैक्स हाइलाइटिंग, कोड पूरा करना आदि।

SourceKit-LSP

SourceKit के आधार पर स्विफ्ट के लिए एलएसपी का कार्यान्वयन । आप यहां क्या है, इसके बारे में पढ़ सकते हैं।

स्विफ्ट पैकेज मैनेजर

स्विफ्ट पर परियोजनाओं के लिए पैकेज प्रबंधक ।

आधार

फाउंडेशन लाइब्रेरी का पोर्ट , जो कि थर्ड-पार्टी प्लेटफॉर्म के लिए Apple OS के लिए कोर में से एक है।

libdispatch (gcd)

तीसरे पक्ष के प्लेटफार्मों के लिए जीसीडी ।

XCTest

तृतीय-पक्ष प्लेटफ़ॉर्म के लिए XCTest ।

LLDB

स्विफ्ट और आरईपीएल समर्थन के साथ एलएलडीबी ।

खेल का मैदान समर्थन करते हैं

परियोजना में दो फ्रेमवर्क शामिल हैं - प्लेग्राउंडसुपोर्ट और प्लेग्राउंडलॉगर। वे क्रमशः एक्सकोड और डेटा के एक सुंदर प्रदर्शन के साथ बातचीत प्रदान करते हैं।

llbuild

सिस्टम बनाएं ।

gyb

कोड पीढ़ी के लिए उपयोगिता ।

libcxx

मानक C ++ लाइब्रेरी का कार्यान्वयन ।

स्विफ्ट कंपाइलर

व्यापक अर्थों में एक कंपाइलर एक प्रोग्राम है जो कोड को एक भाषा से दूसरी भाषा में परिवर्तित करता है। लेकिन अधिक बार, संकलन स्रोत कोड को मशीन कोड (या एक और निम्न-स्तरीय प्रतिनिधित्व) में परिवर्तित करने के लिए संदर्भित करता है, जिसका उपयोग तब निष्पादन योग्य फ़ाइल बनाने के लिए किया जा सकता है।

कंपाइलर को अक्सर तीन भागों में विभाजित किया जाता है: फ्रंटेंड, मिडलेंड, बैकेंड। पहला स्रोत कोड को मध्यवर्ती प्रतिनिधित्व में परिवर्तित करने के लिए जिम्मेदार है, जो संकलक के साथ काम करने के लिए सुविधाजनक है। मिडलेंड ऑप्टिमाइज़ेशन करता है, और बैकएंड अनुकूलित इंटरमीडिएट प्रतिनिधित्व से मशीन कोड उत्पन्न करता है।

हालाँकि, स्विफ्ट में, अनुकूलन बैकएंड में फ्रंटेंड और (अधिकांश) दोनों में किया जाता है। इसलिए, आरेख में मध्यवर्ती चरण नहीं दिखाया गया है।

LLVM

स्विफ्ट कंपाइलर एलएलवीएम का उपयोग बैकएंड के रूप में करता है। एलएलवीएम एक बड़ी परियोजना है जिसमें कई प्रौद्योगिकियां शामिल हैं। यह मध्यवर्ती प्रतिनिधित्व (IR) पर आधारित है। यह एक सार्वभौमिक मध्यवर्ती कोड प्रतिनिधित्व है जिसे LLVM द्वारा समर्थित किसी भी मंच पर निष्पादन योग्य कोड में परिवर्तित किया जा सकता है।

यदि एक नया आर्किटेक्चर दिखाई देता है, तो इस प्लेटफॉर्म के लिए IR से मशीन कोड की पीढ़ी को LLVM में जोड़ना पर्याप्त होगा। उसके बाद, सभी भाषाएं जिनके लिए आईआर पीढ़ी के साथ एक कंपाइलर है, इस वास्तुकला का समर्थन करेंगे।

दूसरी ओर, एक नई प्रोग्रामिंग भाषा के लिए एक कंपाइलर बनाने के लिए, आईआर में स्रोत कोड का अनुवाद लिखना पर्याप्त है, और एलएलवीएम विभिन्न आर्किटेक्चर का ध्यान रखेगा।

इस तरह की प्रणाली का एक और लाभ यह है कि एलएलवीएम मध्यवर्ती प्रस्तुति को अनुकूलित कर सकता है, और फ्रंट-एंड ऑप्टिमाइज़ेशन में शामिल नहीं हो सकता है। यह संकलक विकास को बहुत सरल करता है।

IR में तीन प्रकार के डिस्प्ले होते हैं:

• स्मृति में वस्तुओं का एक पेड़। प्रत्येक ऑब्जेक्ट स्रोत कोड में एक निश्चित इकाई से मेल खाती है: फ़ंक्शन, ऑपरेटर, लाइन, पॉइंटर, और इसी तरह। यह पेड़ IR पीढ़ी के मंच पर फ्रंटएंड द्वारा बनाया गया है।
• पाठ दृश्य। आईआर को निम्न-स्तरीय स्रोत कोड के रूप में अनुमान लगाया जा सकता है। इसे दुभाषिया का उपयोग करके एक फ़ाइल में सहेजा जा सकता है और निष्पादित किया जा सकता है।
• क्रमबद्ध बिट प्रारूप "बिटकोड" (बाइटकोड के साथ भ्रमित न होने के लिए, जिसका उपयोग किया जाता है, उदाहरण के लिए, जावा में)। इसका उपयोग बैकएंड के अंतिम परिणाम के रूप में किया जा सकता है और लिंक स्तर पर अनुकूलन के लिए लिंकर को हस्तांतरित किया जा सकता है। इस मामले में मशीन कोड में रूपांतरण लिंकर द्वारा किया जाएगा।

लिंकर एक प्रोग्राम है जो एक निष्पादन योग्य फ़ाइल उत्पन्न करता है। उसका वर्णन लेख के दायरे से परे है।

स्विफ्ट में उपयोग किए जाने वाले एलएलवीएम संस्करण का स्रोत कोड यहां पाया जा सकता है , और आधिकारिक वेबसाइट पर प्रलेखन।

जैसा कि आप देख सकते हैं, Apple ने खुली पहुंच पर कई दिलचस्प परियोजनाएं पोस्ट की हैं। अगले भाग में मैं स्रोत फ़ाइल को पार्स करने और एएसटी उत्पन्न करने के बारे में बात करूंगा।