TypeScript / 编译器如何编译


从高层次上讲,TypeScript 编译器是一个帮助我们分析并将 TypeScript 代码编译成 JavaScript(.js)的工具,同时生成一些类型定义文件(.d.ts)或源映射文件(*.js.map)。

如果源文件中存在问题,TypeScript 编译器还能够提供诊断信息,以便我们了解问题所在并如何修复。

编译过程

在内部,这是一个涉及多个不同部分的复杂过程,以下是该过程的概要:


编译过程始于调用 tsc 命令。运行时,TypeScript 编译器需要一个 tsconfig.json 文件,该文件主要定义了两部分:编译选项(Compiler Options)和输入文件(Input Files)。

{
    "files": [
        "src/*.ts"
    ],
    "compilerOptions": {
        ...
    }
}

编译上下文将被创建为一个 Program 对象,定义在 src/compiler/program.ts 文件中。在创建时,它会加载所有输入文件及其导入项,并调用解析器(定义在 src/compiler/parser.ts)将每个文件解析成抽象语法树(AST)。


在底层,解析器创建了一个扫描器实例(定义在 src/compiler/scanner.ts),扫描源代码并生成一系列 SyntaxKind 令牌。

解析过程没有在此停止,接着 AST 会被传递给绑定器(定义在 src/compiler/binder.ts),以创建 AST 节点和符号之间的映射。

符号是用于存储每个节点类型信息的附加元数据。绑定器创建了一个符号表,在后续的类型检查阶段将被使用。

之后,通过 Program.emit 调用,将创建一个 Emit Worker,它负责将 AST 转换为 JavaScript 源代码字符串及其他内容。存在两种类型的发射器:

  • JavaScript 发射器:定义在 src/compiler/emitter.ts,负责发射 JavaScript 源代码和源映射。
  • 类型定义发射器:定义在 src/compiler/definitionEmitter.ts,负责发射类型定义文件。

在发射器运行时,它将调用 getDiagnostics() 函数来创建一个类型检查器(定义在 src/compiler/checker.ts)。然后,发射器会遍历 AST 来处理每个节点。

对于每个节点,它会使用符号表中的类型数据进行代码分析,如果一切正常,将生成最终的 JavaScript 源代码。


错误报告

在编译过程中,根据编译器发现错误的阶段,不同类型的错误可能会被返回。

enum BuildResultFlags {
    None = 0,
    Success = 1 << 0,
    DeclarationOutputUnchanged = 1 << 1,

    ConfigFileErrors = 1 << 2,
    SyntaxErrors = 1 << 3,
    TypeErrors = 1 << 4,
    DeclarationEmitErrors = 1 << 5,
    EmitErrors = 1 << 6,

    AnyErrors = ConfigFileErrors | SyntaxErrors | TypeErrors | DeclarationEmitErrors | EmitErrors
}

例如,如果 tsconfig.json 文件中有错误,将返回 ConfigFileErrors

如果扫描器发现错误,则为 SyntaxErrors。有时,代码语法正确但语义不正确,这通常是 TypeErrors,可以通过解析器或类型检查器捕获。例如:

let a: number = "hello";

该代码语法正确,但语义不正确,因为不能将字符串值赋给数字变量。

总结

本文仅介绍了编译过程的概述以及各部分之间的关系,通过这些,你可以深入探索 TypeScript 源代码,了解具体实现方式。

建议阅读《TypeScript 编译器内部结构》文档,以获得比本文更深入的理解(包括各部分的代码以及它们的相互调用方式)。

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