编译器与解释器（基于构造和设计）
看了很多关于编译器和解释器区别的帖子，我还是搞不清它们的构造和内部机制有什么不同。
我看到的最常见的区别是，编译器会生成一个可以执行的目标程序，也就是机器代码，这个程序可以在系统上运行并接受输入。而解释器则是逐行运行输入的代码，直接产生输出。
我主要有以下几个疑问：
1) 编译器由词法分析器、解析器、中间代码生成器和代码生成器组成，那解释器的组成部分是什么呢？
2) 谁来为解释型语言提供运行时支持？也就是说，谁来管理递归函数的堆和栈？
3) 这是关于Python语言的具体问题：
Python包含编译阶段和解释阶段，编译器生成一些字节码，然后这些字节码会被它的虚拟机解释。如果我只设计Python的编译器（Python -> 字节码），
a) 我需要管理内存吗？也就是要写代码来管理栈和堆吗？
b) 这个编译器和传统的编译器或解释器有什么不同？
我知道这些问题有点多，但我真的想理解这些细节。
我在参考Alfred V. Aho的编译器书。
根据反馈和进一步的学习，我觉得我应该修改我的问题。
编译器的输出不一定只能是机器代码。
但有一个问题让我很困惑：假设我想设计一个（Python -> 字节码）编译器，然后字节码会被虚拟机解释……（如果我错了请纠正我）。
那么我需要为Python写一个词法分析器，然后是一个解析器，生成某种抽象语法树……在这之后，我需要生成一些中间代码（就像《龙书》中提到的三地址码）还是直接生成字节码指令（我想这些会在虚拟机的文档中给出）？
我还需要写代码来处理栈，以支持递归和作用域吗？
1 个回答
首先，“编译器”并不意味着“输出机器代码”。你可以把任何语言编译成其他语言，无论是高级编程语言、中间格式、虚拟机代码（字节码）还是物理机器代码（机器码）。
编译器和解释器都需要读取和理解它们所实现的语言。因此，它们有相同的前端代码（不过现在的解释器通常实现的语言要简单得多——只处理字节码；所以这些解释器只需要一个非常简单的前端）。与编译器不同，解释器的后端不生成代码，而是直接执行代码。显然，这完全是不同的问题，因此解释器的工作方式和编译器大相径庭。它模拟了一台计算机（通常是比现实机器更高级的计算机），而不是生成一个等效程序的表示。
假设我们现在使用的是一些高级的虚拟机，解释器的工作就是这样——有专门的指令来处理调用函数、创建对象等事情，垃圾回收也被集成在虚拟机里。当你针对更低级的机器（比如x86指令集）时，很多这样的细节需要直接写进生成的代码中，可能是通过系统调用或调用C标准库的实现。
3.
a) 可能不会，因为专门为Python设计的虚拟机不需要这样做。这样做很容易出错，而且不必要，甚至可能与Python的语义不兼容，因为它允许手动管理内存。另一方面，如果你要针对像LLVM这样的低级目标，就需要特别小心——具体细节取决于目标语言。这也是为什么没人这么做的原因之一。
b) 这会是一个完全合格的编译器，显然不是一个解释器。你可能会有一个比针对机器代码的编译器更简单的后端，而且由于输入语言的特性，你需要进行的分析和优化也不会那么多，但本质上没有什么不同。