述 | 楊曉兵

編輯 | 伍杏玲

出品 | CSDN（ID：CSDNnews）

編者前記：

編譯器是連接人類世界與機(jī)器世界之間的一座橋梁，它可將程序員理解的高級語言，轉(zhuǎn)換成程序高效執(zhí)行的機(jī)器碼。在 C/C++ 編譯器里，有 VC、Borland C++、GCC、Watcom C/C++ 等國外熱門編譯器，但屬于國內(nèi)自主研發(fā)的編譯器較少。

畢竟開發(fā)一款實用的編譯器不易，涉及前端詞法、語法分析、語意分析、大量的編譯優(yōu)化等工作。而有一支團(tuán)隊，不惜花費十余年精力完全自主研發(fā)出一款 YC 編譯器和 YC 瀏覽器內(nèi)核。

為何他們不遺余力地自主研發(fā)編譯器和瀏覽器內(nèi)核？這款編譯器有何優(yōu)點呢？下面由 YC 編譯器的主要作者之一——楊曉兵，來講述這背后十多年來的漫漫研發(fā)路。

以下為楊曉兵自述：

初衷：“做一些對軟件行業(yè)進(jìn)步有幫助的東西”

十多年前，我在中國科學(xué)院電子學(xué)研究所工作，參與設(shè)計一些硬件電路。當(dāng)時我對硬件的興趣遠(yuǎn)超軟件，后創(chuàng)業(yè)專門從事軟件工作。

我在創(chuàng)業(yè)的過程中發(fā)現(xiàn)，做此類軟件雖能賺錢，但無論做得怎樣，對軟件科學(xué)的進(jìn)步都無絲毫作用。盡管付出很多，卻無成就感。

操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、編譯器以及瀏覽器內(nèi)核是不需要特殊專業(yè)知識的、開發(fā)難度非常大、最基礎(chǔ)的軟件產(chǎn)品。

我想從這幾種軟件中選擇其中一項來自主研發(fā)，雖然不能肯定做出什么成就，但我有希望能做出一些對軟件行業(yè)進(jìn)步有所幫助的東西，使自己不枉踏入軟件這個行業(yè)。根據(jù)當(dāng)時的情況，我發(fā)現(xiàn)可先從瀏覽器內(nèi)核下手，于是我除了維護(hù)原有產(chǎn)品外，把主要精力都投入到瀏覽器的研發(fā)中。

創(chuàng)新將 C 代碼內(nèi)嵌到 HTML

兩年后，我們研發(fā)完成瀏覽器內(nèi)核的基本功能，如 HTML 的解析和顯示、JavaScript 腳本的執(zhí)行等。

此時，我們發(fā)現(xiàn) HTML 的標(biāo)準(zhǔn)越來越復(fù)雜，導(dǎo)致開發(fā)難度越來越大，如果按照這樣的發(fā)展，瀏覽器內(nèi)核將無法走入市場。

于是我重新思考：如果把 C 語言處理成像 JavaScript 腳本嵌入到 HTML 中，用內(nèi)嵌 C 代碼的 HTML 超文本做軟件的人機(jī)交互界面，這款內(nèi)核應(yīng)該會有點競爭優(yōu)勢。

于是我們花費兩年半的時間將標(biāo)準(zhǔn) C 語言以 JavaScript 相似的方式在 HTML 中執(zhí)行，并擴(kuò)展了一個 HTML 標(biāo)簽：<user>，每個 user 標(biāo)簽都可以用屬性 src 指定一個 C 源碼文件，user標(biāo)簽的顯示界面和所有行為都由它的 C 代碼決定。

同時將 C 編譯器做成一個函數(shù)，用該函數(shù)編譯生成 C 程序的可執(zhí)行代碼，執(zhí)行代碼可被存入文件或直接執(zhí)行。此時，我們將編譯器取名為 YC 編譯器，瀏覽器內(nèi)核取名為 YC 瀏覽器。

三年又三年，漫漫研發(fā)路

隨后，我們繼續(xù)完善瀏覽器內(nèi)核，將其中的一些內(nèi)核代碼獨立出來用內(nèi)嵌編譯器動態(tài)編譯執(zhí)行，并將大部分內(nèi)核源代碼開源。

與此同時，我們又遇到一個問題：YC 編譯器雖然編譯速度較快，生成的卻是字節(jié)碼，執(zhí)行速度慢，而且與原生代碼相互調(diào)用（特別是回調(diào)函數(shù)）的處理相當(dāng)繁瑣。因此用當(dāng)時的 YC 編譯器難以勝任開源代碼的編譯工作。

為了解決自編譯瀏覽器內(nèi)核代碼的問題，我們決定修改 YC 編譯器，使它的字節(jié)碼轉(zhuǎn)換為原生的執(zhí)行碼，并擴(kuò)展語法，使之具有少量的 C++ 語法。這個工作持續(xù)了三年。

三年后，YC 編譯器功能增多，它提供一個函數(shù)像調(diào)用動態(tài)鏈接庫一樣直接調(diào)用 C 源碼中的函數(shù)。此時，瀏覽器內(nèi)核開源部分都可以用 YC 編譯器實時編譯執(zhí)行了。

我們繼續(xù)改進(jìn)瀏覽器內(nèi)核，將速度很慢的 JavaScript 字節(jié)碼改為二進(jìn)制原生代碼，使 JavaScript 的執(zhí)行速度約提高約 100 多倍。同時將瀏覽器內(nèi)核代碼全部模塊化并開源，每個模塊都用 YC 編譯器動態(tài)編譯執(zhí)行，編譯器的部分源碼也開源（如內(nèi)嵌匯編編譯器源碼、反匯編源碼、C/C++ 字節(jié)碼的執(zhí)行源碼等），所有的開源代碼均由內(nèi)嵌的 YC 編譯器自動檢測編譯，動態(tài)執(zhí)行。這個工作大概耗時四年。

開發(fā)至此，我想起谷歌和火狐瀏覽器都已開源，為什么不去看看它們的源代碼呢？于是找到這兩個瀏覽器的源碼。

當(dāng)時由于一些原因，我分析谷歌瀏覽器源碼沒有編譯通過，而火狐的源碼很順利就編譯成功了，于是我就走上了分析火狐源碼之路。

下載的火狐源碼由純 C 代碼和 C++ 代碼兩部分組成，經(jīng) Visual C++ 2013 編譯生成一個 xul.dll 文件和一個 firefox.exe 文件。

我首先分析了它的 C 代碼，將所有的輸出函數(shù)全部改為類接口，并讓 xul.dll 通過 YC 編譯器函數(shù) YC_cppLoad 進(jìn)行實時編譯，然后用類接口調(diào)用 C 源碼中的函數(shù)。這一步進(jìn)行得很順利，若修改了火狐的 C 代碼，只要重新運行火狐瀏覽器便可生效，無需其它操作。

曾經(jīng)的辦公桌

接下來開始分析火狐 C++ 代碼。YC 編譯器只實現(xiàn)了少數(shù)幾個 C++ 語法，不能編譯火狐 C++ 代碼，故分析起來非常困難。

為什么火狐 C 代碼容易分析，而它的 C++ 代碼難以分析呢？原來我用 YC 編譯器將它的 C 代碼生成匯編代碼文件、變量結(jié)構(gòu)定義文件、宏定義文件和預(yù)編譯文件，通過這幾個文件，大大減少了分析難度。

因此我再次決定修改 YC 編譯器，使之完全支持 C++11 標(biāo)準(zhǔn)，因為火狐 C++ 代碼幾乎使用了所有的 C++11 語法特性。先使用 STL 標(biāo)準(zhǔn)模板庫代碼進(jìn)行編譯器的修改和調(diào)試，出乎預(yù)料，這個過程竟用了三年時間！之后，我用 YC++ 編譯器開始調(diào)試火狐 C++ 代碼。原以為 STL 那么復(fù)雜的代碼都可以編譯通過并正確執(zhí)行，火狐 C++ 代碼應(yīng)該能很快就編譯通過。沒想到，很多語法細(xì)節(jié) STL 沒有用到，而火狐 C++ 源碼用到了。于是又繼續(xù)修改 YC 編譯器，對火狐 C++ 的各個模塊進(jìn)行編譯，這個過程持續(xù)了一年多。

雖然 YC 編譯器可以編譯全部火狐 C++ 代碼，但如何生成執(zhí)行代碼呢？先從主程序 Firefox.cpp 入手，經(jīng)整理，這個程序可用 YC 編譯器生成執(zhí)行代碼 Firefox.exe，并能順利運行。

由于火狐 C++ 各模塊耦合緊密，很難拆分，經(jīng)過一個多月的工作，仍未能將其拆成多個獨立的源碼模塊以便于用 YC 編譯器實時編譯，動態(tài)執(zhí)行，這也許是我對火狐 C++ 源碼的整體結(jié)構(gòu)還不甚清楚之故，只見其樹木不見其森林。

楊曉兵

當(dāng)我準(zhǔn)備對火狐 C++ 代碼進(jìn)行再一次總體分析時，有個偶然的機(jī)會參與到一個學(xué)校管理系統(tǒng)的開發(fā)中，因原有的管理系統(tǒng)經(jīng)常出故障，操作極其不方便。盡管沒有開發(fā) Web 服務(wù)程序的經(jīng)歷，但我做的軟件與 Web 服務(wù)器有極大關(guān)系。

經(jīng)了解，要開發(fā)這種管理系統(tǒng)需要的軟件有：Apache 或 Nginx 服務(wù)器，數(shù)據(jù)庫 MySQL 或其它，編程工具 ASP 或 JSP 或 PHP 等，于是啟發(fā)我們自己研發(fā)這些工具。YC 的 C/C++ 和 JavaScript 編譯器和 HTML 解析器正好派上用場。

經(jīng)過一段時間，一個穩(wěn)定的、可任意擴(kuò)展的、多線程高并發(fā)的 HTTP 服務(wù)器就完成了。該服務(wù)器處理 YSP 文件生成網(wǎng)頁傳給瀏覽器。

YSP 是我設(shè)計的與 ASP、JSP 和 PHP 功能相似的一種網(wǎng)頁編程語言。YC 服務(wù)器執(zhí)行 YSP 文件中的內(nèi)嵌 C/C++ 或 JavaScript 代碼，生成 HTML 超文本傳給終端設(shè)備。工具做好后，不久便做出了管理系統(tǒng)的雛形，這個雛形在發(fā)布的 YC 編譯器中可見到。

做了上述這些工作后，我想是時候該寫本書介紹一下 YC 編譯器了，經(jīng)過一段時間編寫的《YC編譯器—多語言程序設(shè)計》（暫名）即將出版。

當(dāng)我把書完成后，便立即投入64位的C/C++和JavaScript編譯器的開發(fā)，目前開發(fā)進(jìn)展順利，已進(jìn)入測試階段。

編者后記：

三年時間，可將一個呱呱落地的嬰兒變成蹦蹦跳跳的幼兒，可將一名懵懂的職場新人變成沉穩(wěn)的老兵。而楊曉兵團(tuán)隊沉下心，迎難而上，花費三年又三年、再一年、兩年、四年的時間只為突破一個個技術(shù)難點，最終自研出 YC 編譯器和 YC 瀏覽器內(nèi)核。

在這過程中，楊曉兵坦言最大的挑戰(zhàn)不僅是技術(shù)，還有思維的高度。這期間不僅有大量的研發(fā)工作，還為了優(yōu)化，多次重寫代碼，讓他堅持下來的是想為計算機(jī)軟件科學(xué)的發(fā)展做貢獻(xiàn)的匠心。

目前楊曉兵團(tuán)隊正在開發(fā) 64 位 C/C++ 編譯器，談及未來，楊曉兵表示先在國內(nèi)推廣，再走向海外。祝福楊曉兵。

YC編譯器傳送門：http://www.ycbro.com

PHP 動態(tài)頁面轉(zhuǎn)換為靜態(tài) HTML 頁面的主要意義在于提高網(wǎng)站的性能和可用性。下面是一些具體的好處：

1. 提高網(wǎng)站性能：靜態(tài) HTML 頁面可以直接從磁盤或緩存中加載，無需動態(tài)生成，因此可以顯著減少服務(wù)器響應(yīng)時間和頁面加載時間，從而提高網(wǎng)站的性能和響應(yīng)速度。
2. 改善用戶體驗：由于靜態(tài) HTML 頁面可以更快地加載，因此用戶可以更快地瀏覽網(wǎng)站并獲得所需的信息，從而提高用戶體驗和滿意度。
3. 降低服務(wù)器負(fù)載：靜態(tài) HTML 頁面可以從緩存中加載，無需執(zhí)行 PHP 代碼和查詢數(shù)據(jù)庫，因此可以減少服務(wù)器負(fù)載，提高網(wǎng)站的穩(wěn)定性和可用性。
4. 提高搜索引擎優(yōu)化：搜索引擎更喜歡快速加載和靜態(tài)內(nèi)容的網(wǎng)頁。因此，將 PHP 動態(tài)頁面轉(zhuǎn)換為靜態(tài) HTML 頁面可以提高網(wǎng)站的搜索引擎排名和流量。

然而，將 PHP 動態(tài)頁面轉(zhuǎn)換為靜態(tài) HTML 頁面并不適用于所有類型的網(wǎng)站，特別是對于需要動態(tài)生成內(nèi)容和實時更新的網(wǎng)站，如電子商務(wù)網(wǎng)站、新聞網(wǎng)站等，這種轉(zhuǎn)換可能會導(dǎo)致信息更新不及時，從而影響網(wǎng)站的可用性和用戶體驗。因此，需要根據(jù)實際需求和情況來選擇是否需要將 PHP 動態(tài)頁面轉(zhuǎn)換為靜態(tài) HTML 頁面。

生成HTML文件

要生成 HTML 文件，可以使用 PHP 中的文件處理函數(shù)和輸出函數(shù)來創(chuàng)建一個新的 HTML 文件并將其寫入磁盤。下面是一個簡單的示例：

<?php
// 創(chuàng)建一個新的 HTML 文件
$html = '<html><head><title>My HTML File</title></head><body><p>Hello, world!</p></body></html>';
$file = fopen('myhtmlfile.html', 'w');

// 將 HTML 內(nèi)容寫入文件
fwrite($file, $html);

// 關(guān)閉文件
fclose($file);

// 輸出成功信息
echo 'HTML 文件已經(jīng)生成！';
?>

在上面的示例中，首先創(chuàng)建了一個包含 HTML 代碼的字符串變量 $html。然后使用 fopen()函數(shù)創(chuàng)建一個新的文件，并將其設(shè)置為寫入模式 'w'。然后使用 fwrite() 函數(shù)將 HTML 內(nèi)容寫入文件。最后使用 fclose() 函數(shù)關(guān)閉文件。生成的文件名為 myhtmlfile.html，它將保存在與 PHP 腳本相同的目錄中。

請注意，上述示例是一個簡單的示例，用于說明如何生成 HTML 文件。在實際應(yīng)用中，您可能需要更復(fù)雜的 HTML 代碼，需要使用循環(huán)或條件語句生成動態(tài)內(nèi)容，并使用樣式表或 JavaScript 對 HTML 進(jìn)行美化和交互。

動態(tài)轉(zhuǎn)靜態(tài)——HTML 緩存

將 PHP 動態(tài)頁面進(jìn)行 HTML 緩存可以顯著提高網(wǎng)站性能，因為它可以減少服務(wù)器請求和頁面加載時間。以下是一些用于將 PHP 動態(tài)頁面進(jìn)行 HTML 緩存的常見方法：

1.使用 PHP 自帶的輸出緩存機(jī)制 ob_start() 和 ob_get_contents() 函數(shù)。

<?php
// 啟動輸出緩存
ob_start();

// 輸出動態(tài)內(nèi)容
echo 'Hello, world!';

// 將輸出內(nèi)容保存到緩存文件
file_put_contents('cached_page.html', ob_get_contents());

// 清空輸出緩存并關(guān)閉
ob_end_clean();
?>

在上述示例中，使用 ob_start() 函數(shù)啟動 PHP 輸出緩存，然后使用 echo 輸出動態(tài)內(nèi)容。然后，使用 ob_get_contents() 函數(shù)將輸出內(nèi)容保存到緩存文件中，并使用 file_put_contents() 函數(shù)寫入緩存文件。最后，使用 ob_end_clean() 函數(shù)清空輸出緩存并關(guān)閉。

2.使用第三方緩存庫如 Memcached 或 Redis。

這些緩存庫可以在服務(wù)器內(nèi)存中存儲緩存頁面，并且能夠通過一個唯一的鍵名來訪問緩存頁面，從而加快頁面訪問速度。具體實現(xiàn)可以參考對應(yīng)的文檔或者庫的使用說明。

3.使用 HTTP 緩存頭信息。

這是一種在瀏覽器和服務(wù)器之間緩存頁面的機(jī)制，通過設(shè)置響應(yīng)頭信息來控制頁面緩存。可以通過設(shè)置 Expires、Cache-Control、Last-Modified 和 ETag 等響應(yīng)頭信息來控制頁面的緩存，從而減少對服務(wù)器的請求。具體實現(xiàn)可以參考 HTTP 協(xié)議規(guī)范或者使用對應(yīng)的 PHP 框架提供的緩存機(jī)制。

無論使用哪種方法，都需要謹(jǐn)慎考慮緩存時間和更新機(jī)制，以確保緩存頁面在需要時被及時更新，并避免緩存過期或出現(xiàn)臟數(shù)據(jù)等問題。