CS143：编译原理 | 环境搭建HelloWorld

官网材料下载

你可能需要两种材料，课程视频和课件作业。前者在B站可以找到，后者的大部分在课程网站。然而，斯坦福把这个课从Cousera和自家的MOOC上撤掉了，我花了些时间才找到编程作业，在edx.org，不知道将来会不会把这个也撤了。

如果edx上面的资料也撤了，可以从我的GitHub仓库的skeleton分支下载，原封不动放着从edx上下载解压的内容。这个仓库的master分支下放的是我的实现代码，你可以去这个仓库找我的实现代码，我的每篇文章也都会完整贴上对应的实现代码。

如果你真的找不到一些素材，可以在评论区提醒我。

你可以在以上的链接里面到处看看。

Table of Content

我的博客记录我实现各个Programming Assignment的历程，当然要引用编译原理的知识，但是不会系统讲解，也不会看Written Assignment。如果你还没有系统学习过编译原理，可以参考课程视频进行学习，或配合着一些教科书。

每个Assignment有对应的说明handout和一些已经写好了的代码skeleton，这些都可以在以上两个链接中找到。

环境搭建

在edx.org中，提供了两种搭建环境的方法，分别是使用虚拟机，和直接在Linux下配置。

如果你目前正在使用Windows作为主要开发环境，可以在VirtualBox中导入提供的虚拟机。这是个古老的发行版，我没有深入研究过，应该近似Ubuntu 10.04或11.10。运行这个虚拟机，就可以直接获得配置好的环境。你可以通过VSCode远程开发插件在虚拟机上写代码。

如果你目前正在使用Linux作为主要开发环境，可以不使用这个虚拟机。我的VirtualBox貌似不能兼容最新版本的Linux内核，而我又不小心更新了。再加上VSCode不支持32位架构远程编辑，我也就没有使用虚拟机。以下是Linux下的环境搭建。

在edx.org中，提供了一个压缩包下载链接，wget这个链接，解压到目录/usr/class下。这是官方配置方式。

从我目前为止的使用来看，我们可以把其它文件留在我们想要的地方，而将bin子目录下的内容加入环境变量，就可以正常使用课程需要的一些可执行文件，没必要维持那个目录结构。

【更新 2020.9.18】

之后的PA需要使用两个工具flex, bison，你可能已经注意到了，它们需要我们额外安装。当然，如果你使用了官方虚拟机，就不用自己安装，也不用担心以下要说的问题。

课程使用的flex版本较老，没有考虑到C++和C轻微不兼容问题。或者说，新版本flex默认你的代码是与时俱进的。不论如何，为了使用课程提供的代码，我们不得不使用更老的flex版本。写在这里提醒你，是因为你的Linux包管理工具默认安装最新版本2.6+，而你可能对一些错误迷惑不已。

官方虚拟机使用的是2.5.35，所以我们最好也这么做。我从这里下载到的压缩包，解压之后./configure && make && sudo make install一套连就可以了。

还不清楚bison是否有版本要求，之后发现这方面问题再写上来。

【更新结束】

设置好环境变量后，在命令行输入coolc，应该可以看到cool编译器的输出，提示Main入口类不存在。

Class Main is not defined.
Compilation halted due to static semantic errors.

我用VSCode，所有Assignment都在目录assignment下，现在就可以开始了。

VSCode

象征性HelloWorld

你可以自己写一个Cool程序，然后用coolc编译，用spim执行得到的汇编代码。如果要认真操作，你还需研究coolc和spim的使用。可以暂时不那么复杂，咱就想试一下配置是否正确而已。

进入assignments/PA1目录，在这个目录下运行make test，可以看到一行输出Nothing implemented。这是在文件stack.cl下写的，你可以看看Makefile。

// stack.cl
class Main inherits IO {
   main() : Object {
      out_string("Nothing implemented\n")
   };
};

// Makefile
test:	compile
	@echo stack.test
	${CLASSDIR}/bin/spim -file stack.s < stack.test

能够正确输出，就是配置基本完成了。

之后可能有所调整，不过大概就是这样。

有哪些资料

我们想要的是Programming Assignment有关的文件，对应代码框架在assignment目录下，assignment目录下以J结尾的子目录是Java版本的实现，我的文章都将使用C/C++实现。

每次PA的PDF说明在handouts目录下，要完整完成各个PA，还必须看看课程网站上的Resources标题下的链接。具体在之后的文章中提及。

MOOC版本和正式课程不同

你可能发现了，课程官网上的PA1和我们下载的assignments PA1不相符，课程官网上的PA1已经开始写编译器了。这是MOOC版本和正式课程的区别。正式课程如课程官网所示，有4个主要编程作业，最后一个是加分项Extra Credit，第一个作业就开始写编译器。MOOC版本的第一个编程作业是熟悉Cool语言，之后的4个编程作业和正式课程相同。我们在这里下载到的是MOOC版本的材料，也就接着使用这个版本的，反正和正式课程没有特别大的区别。