如何使用cil在.NET上创建新的语言和编译器

Question

好吧，我又提起一个老话题了。

凭借.NET的开源和生态发展，以及.NET平台本身的优势，可以在.NET上开发一种语言，跨语言使用其他.NET组件。

但是当我在网上搜索时，几乎总是在 2000 年到 2010 年之间：如何在 .NET 上创建一种语言的名人作品。 这些技术和主题太旧了，以至于我尝试过的 api 几乎总是很难在 .NET 5 或新版本上使用。考虑这段代码（仅适用于.NET框架）：

目前API中还没有

Save

的方法

AssemblyBuilder

，传闻.NET 9之后会支持

using System;
using System.Reflection.Emit;
using System.Reflection;

namespace SO2598958
{
    class Program
    {
        static void Main()
        {
            AssemblyBuilder asm = AppDomain.CurrentDomain.DefineDynamicAssembly(
                new AssemblyName("TestOutput"),
                AssemblyBuilderAccess.RunAndSave);

            ModuleBuilder mod = asm.DefineDynamicModule("TestOutput.exe",
                "TestOutput.exe");
            TypeBuilder type = mod.DefineType("Program", TypeAttributes.Class);

            MethodBuilder main = type.DefineMethod("Main",
                MethodAttributes.Public | MethodAttributes.Static);
            ILGenerator il = main.GetILGenerator();
            il.Emit(OpCodes.Ldstr, "Hello world!");
            il.Emit(OpCodes.Call, typeof(Console).GetMethod("WriteLine",
                BindingFlags.Public | BindingFlags.Static,
                null, new Type[] { typeof(String) }, null));
            il.Emit(OpCodes.Ret);

            type.CreateType();
            asm.SetEntryPoint(main);
            asm.Save("TestOutput.exe");
        }
    }
}

我试图看一下boo语言的实现，但不幸的是我不太理解它，它使用了太多的技术栈 java-antlr用作扫描器和解析器，C#用于解析语法树。如果没有开发文档，很难从这么大的项目中获得很多成果。 其实我需要的很简单，就两件事：

1. il 语法树结构（如 ILGenerator）
2. 将il语法树编译为二进制文件的方法

至于如何将自己语言的语法树转换为il语法树，这部分我可以自己搞清楚。 token、scanner、parser的流程比较熟悉，但是parser拿到抽象语法树后做什么是平台相关的，我对这部分不是很熟悉

其他谈话

其实我是希望在llvm上构建一门语言，但是llvm有很多问题，包括pc计数器、gc、内存管理、struct声明等。我考虑过它的mir，但是了解后发现mir 是一项很少使用的技术，其实现与许多构建环境问题混合在一起。 cil 拥有托管堆技术，与 llvm ir 相比，我能够在语言运行时节省更多时间

Answer 1

（据我所知）有关如何执行此操作的最新深入教程是 Immo Landwerth 于 2018 年发布的 YouTube 系列 (.NET Core 3.1)。

该项目有一个附带的 github 存储库，拥有超过 1k 颗星。