Langkah Demi Langkah: Cara Membuat Bahasa Pemrograman

Membuat bahasa pemrograman sendiri adalah salah satu pencapaian teknis paling menarik dalam ilmu komputer. Ini bukan hanya tentang mendefinisikan sintaks yang cantik; ini adalah tentang membangun fondasi logis tempat semua instruksi akan dieksekusi. Proses ini kompleks, tetapi dapat dipecah menjadi langkah-langkah yang terstruktur.

Tahap 1: Perancangan Filosofi dan Tujuan

Sebelum menulis satu baris kode pun untuk *compiler* atau *interpreter* Anda, Anda harus tahu mengapa bahasa ini ada. Bahasa yang baik selalu memiliki tujuan spesifik.

1. Menentukan Domain Aplikasi: Apakah bahasa ini ditujukan untuk pengembangan web (seperti JavaScript), komputasi ilmiah (seperti Python/Julia), atau pemrograman sistem (seperti C/Rust)?
2. Memilih Paradigma: Apakah ini akan berorientasi objek (OOP), fungsional (FP), prosedural, atau kombinasi? Paradigma menentukan bagaimana struktur program akan dibentuk.
3. Desain Tipe Data: Bagaimana bahasa Anda menangani angka (integer, float, presisi tinggi)? Apakah ia memiliki tipe data statis (tipe harus dideklarasikan) atau dinamis?
4. Sintaks Dasar: Ini adalah bagian yang paling terlihat. Tentukan kata kunci (`if`, `else`, `while`), pemisah pernyataan (titik koma `;` atau baris baru), dan cara mendefinisikan blok kode (kurung kurawal `{}` atau indentasi).

Tahap 2: Membangun Komponen Inti Bahasa

Setelah filosofi jelas, langkah selanjutnya adalah membangun perangkat lunak yang dapat membaca dan memahami kode yang ditulis dalam bahasa baru Anda. Biasanya, ini melibatkan pembuatan *Interpreter* atau *Compiler*.

1. Lexical Analysis (Tokenization)

Tahap pertama adalah mengubah teks mentah (kode sumber) menjadi unit-unit bermakna yang disebut token. Lexer (atau Scanner) bertugas memecah string kode menjadi kata kunci, pengenal (variabel), operator, dan literal.

Contoh: Kode `x = 10 + y;` akan dipecah menjadi token: `IDENTIFIER(x)`, `ASSIGN`, `INTEGER(10)`, `PLUS`, `IDENTIFIER(y)`, `SEMICOLON`.

2. Parsing dan Abstract Syntax Tree (AST)

Parser mengambil urutan token dari Lexer dan memverifikasi apakah urutan tersebut sesuai dengan aturan tata bahasa (grammar) bahasa Anda. Jika sesuai, parser akan membangun representasi hierarkis dari kode, yang dikenal sebagai AST.

AST sangat penting karena ia merepresentasikan struktur logis program, bukan hanya urutan teks. Setiap node dalam pohon AST adalah operasi atau nilai.

Tahap 3: Eksekusi Kode

Setelah Anda memiliki AST, Anda harus memutuskan bagaimana kode tersebut akan dijalankan. Ada dua pendekatan utama:

A. Interpreter

Interpreter membaca AST (atau token) dan langsung menjalankan instruksi satu per satu. Bahasa populer seperti Python (pada dasarnya) dan Ruby sering menggunakan interpreter. Keuntungannya adalah kecepatan pengembangan dan kemudahan *debugging*.

B. Compiler

Compiler menerjemahkan seluruh AST menjadi kode mesin (atau kode *bytecode* lain, seperti Java Bytecode atau LLVM IR). Kode yang dihasilkan kemudian dapat dieksekusi secara independen. Compiler lebih rumit untuk dibuat, tetapi menghasilkan program yang berjalan jauh lebih cepat.

Dalam pembuatan compiler modern, seringkali melibatkan langkah tambahan:

• Semantic Analysis: Memeriksa makna kode, seperti memastikan variabel telah dideklarasikan sebelum digunakan, dan memverifikasi kompatibilitas tipe data.
• Intermediate Representation (IR): Mengubah AST menjadi bentuk yang lebih sederhana dan mudah dioptimalkan.
• Code Generation: Menerjemahkan IR menjadi bahasa target (misalnya, Assembly atau C).

Kebutuhan Alat dan Pengetahuan

Untuk memulai proyek ini, Anda perlu menguasai alat dan konsep berikut:

• Bahasa Implementasi: Bahasa yang akan Anda gunakan untuk membangun compiler/interpreter Anda. C++, Rust, atau Haskell sering dipilih karena performa dan kontrol memorinya.
• Teori Bahasa Formal: Memahami tata bahasa bebas konteks (Context-Free Grammar/CFG) dan teknik parsing (seperti LL(k) atau LR(k)).
• Teori Mesin Komputasi: Memahami bagaimana mesin virtual (jika Anda membuat *bytecode*) atau arsitektur CPU bekerja (jika Anda membuat *native code*).

Membuat bahasa pemrograman adalah maraton, bukan sprint. Mulailah dengan bahasa yang sangat sederhana (seperti kalkulator yang hanya mengenali penjumlahan) dan secara bertahap tambahkan fitur seperti variabel, kontrol alur, dan akhirnya struktur data kompleks.