扩展Mono C#编译器:是否有任何文档或先例？

Question

我目前参与了一些有趣的编程语言研究，到目前为止，这些研究都是围绕着用一些非常强大的、基于程序员生产力的特性来扩展即将到来的Java 7.0编译器。这项工作应该同样适用于相关的编程语言，如C#。

我目前正在研究对该功能的C#端口进行原型设计的选项。我更喜欢开源的选择，这样就可以与尽可能广泛的受众分享这项工作的成果。因此，Mono C#编译器似乎是最明显的起点。我是一名经验丰富的C#开发人员，所以编写代码不是问题。我主要关心的是以一种可维护和受支持的方式扩展编译器。在Mono关于这个主题的常见问题解答(link)中指出，"Mono已经被用作尝试C#语言的新想法的基础(从Mono的C#编译器派生了三到四个编译器)“。不幸的是，没有比这更进一步的指示了，到目前为止，谷歌搜索还没有找到任何东西。

我想知道有没有人有这方面的信息。mcs/gmcs/dmcs是否有标准的可扩展性模型？具体来说，我将在程序的抽象语法树上执行一些有趣的转换。在抽象语法树生成和类型检查器再到代码生成之间，是否有一种标准机制可以将功能插入到编译器链中？

到目前为止，我已经为代码编写了一些特别的扩展(主要是在代码生成器中)，但这似乎不是一个可维护的解决方案，特别是考虑到我打算尽可能使我的扩展与Mono的Git主干保持最新。此外，如果能够对我的扩展进行更新，而不必在每次进行更改时重新编译整个编译器，那就太好了。我希望能够将我所有的AST操作包装成一个可以由mcs/gmcs/dmcs动态加载的.NET程序集，而不必直接修改核心编译器代码。

如有任何关于扩展Mono C#编译器的想法或建议，我们将不胜感激！

更新(2010年10月23日)

为了回答我的问题，我决定开始开发Mono的一个分支，以便为编译器创建一个简单的可扩展性模型。它还处于非常早期的阶段，但这是在GitHub：

http://github.com/rcook/mono-extensibility

主要的提交是：http://github.com/rcook/mono-extensibility/commit/a0456c852e48f6822e6bdad7b4d12a357ade0d01

如果有人有兴趣在这个项目上合作，请让我知道！

Answer 1

不幸的是，我不能很好地回答你的问题，但是如果你看看Miguel de Icaza博客上的C#扩展的例子，你会注意到它们都是以编译器的补丁的形式出现的，而不是插件或扩展。这似乎表明没有这样的API。

请注意，所有这些示例的范围都比您正在处理的范围小得多：

• Parameterless Anonymous Methods (这篇文章实际上明确提到了对这种语言extensions)
• String Interpolation
• Destructuring Assignment for Tuples
• Syntactic Sugar for IEnumerable

的可维护性的担忧

这些大多是本地化的语法糖，没有“有趣”的行为。例如，第四个补丁为IEnumerable实现了Cω的语法糖，但没有任何C→的语义，这些语义使这种语法变得有趣。如果你看了这个补丁，你会发现它确实做了愚蠢的语法扩展，而不是Cω，后者的成员访问和方法调用被适当地提升到流上。

Microsoft Research's Phoenix Compiler Pipeline曾被明确吹捧为此类可扩展性问题的解决方案，但现在它似乎主要专注于代码生成后端中IR级别的优化和分析。事实上，我甚至不确定这个项目是否还活着。

Answer 2

单声道C#编译器有点像黑客。我花了大约一周的时间来弄清楚如何使用解析树中的信息。编译器不会产生任何中间表示，代码生成可能会破坏解析树的一部分。尽管如此，解析器和记号赋予器可能会证明对您很有用，您可以直接从那里开始。SharpDevelop还提供了一个C# parser。SharpDevelop解析器比单声道C#解析器更容易使用。如果F#也适用于你，我会推荐你。源代码比mono干净得多，并且可以在开源许可证下使用。