如何将 Python/Boo/Ruby 语法编译到 C/C++/LLVM/JavaScript

• 将具有 Python 语法的代码自动编译或转换为原生且快速的 JavaScript 代码。
• 希望编译后代码具有良好的调试支持，类似于 Java 等语言提供的支持。
• 由于 JavaScript 的浏览器环境更难调试，因此需要将复杂的主循环、时间线、物理模拟和复杂交互等可视化代码编译为 JavaScript。

1.2 背景信息

• Emscripten 允许将 C/C++ 编译为 JavaScript，由于 ArrayBuffer 的类型化数组支持和新的浏览器 JS 引擎（如 ASM.js 和 LLJS），JavaScript 在浏览器中的运行效率正在不断提高。
• Altjs.org 列出了许多 JavaScript 替代方案，但尚未关注最近的速度改进或特定的良好语义。然而，人们使用更好的工具为浏览器编写代码变得越来越普遍。特别是 Emscripten 有很多令人惊叹的演示。

1.3 已经考虑的可能选项：

• Shedskin - 由于作者 C++/C 技能有限，无法让 Shedskin 正常工作。
• Unladen Swallow/RPython 到 LLVM - 目前尚未能在 Ubuntu 上正确设置。
• Boo 到 Java 再到 LLVM - 尚未能在 Ubuntu 系统上设置。

1.4 附加约束：

• 需要在 Ubuntu 系统上使用。
• 编译后的 JavaScript 大小应该小于 1MB。
• 应允许在跨编译的本机语言中进行调试，这能够利用现有的调试工具。

2. 解决方案

2.1 答案 1 的观点

• 没有一种高级动态语言可以编译成高效的低级 JavaScript，因为如果动态语言足够快，就根本不需要 asm.js 了。
• 如果想要编写编译为高效 JavaScript 的代码，就必须学习一种更底层的语言。
• Emscripten 之所以快是因为它从一种允许编译器进行更多优化的低级语言（C/C++）编译而来，而不是普通的 JavaScript。这也正是 asm.js 和 LLVM 能够更快的的原因。它们的速度来自于没有动态类型、垃圾回收（这正是可以使用 ArrayBuffer 作为内存的原因）和其他高级特性。
• 综上所述，目前没有工具可以将具有 Python 语义的语言编译成原生且快速的 JavaScript 代码。而且，根据语义的含义，不太可能出现这样的工具，因为 Python 本身就是一种速度较慢的语言。
• 目前生成快速 JavaScript 的最佳选择是 Emscripten。作者还可以考虑 LLJS 或手动编写快速的 JavaScript（Chrome 为此提供了调试工具）。
• 考虑到问题的标题，作者非常关心语法。但这不应该成为关注点。在为这项工作选择合适的语言时，语法是最不重要的因素之一。

2.2 答案 2 的观点

• 鉴于作者自己提到了 Shedskin，作者应该能够分享一些自己的经验（并解释一下作者认为 Shedskin 缺少的具体内容，除了它的输入是一种受限的 Python 语法）。作者也可以假设 Cython/Pyrex 是不可接受的（由于语法限制）。
• 如果 Shedskin 对作者来说还处于非常不稳定的早期阶段，那么作者可能正在寻找类似 Numba 项目的东西，其中包括将动态 Python 编译成 LLVM 的编译器，以及 llvm-py，后者允许链接 LLVM 公开的字节码（类似于 ctypes 允许链接共享库），并构建 LLVM IR 编译器。
• 作者可以将 Numba 用作 numpy 的 JIT，这里有一个博客文章对此进行了说明，其中包括与等效 Cython 代码的性能比较。
• Emscripten 应该允许作者公开和调用 Python -> llvm -> JS 代码，如其文档中所述。