變數就是字面上的意思, 寫程式的都知道, 但知道 interpreter 怎麼把這功能做出來的 程式員可能就不多了。 list 1 1 x=1; 2 x+5; list 1 L2 怎麼把 x, 1 做個對應的呢? 就是靠《環境》, 他不是什麼神祕的東西, 用 c++ 來說明什麼是環境的話就是: std::map<std::string, ASTNode *> env; 然後把 env["x"]=1 就完成 x=1 這個運算式。 不管你用什麼資料結構, 反正就是把 x 和 1 的關係存起來就對了。感覺很簡單, 但真實 世界上可沒這麼簡單, 不過教學就是要化繁為簡, 先知道這樣就夠了。 再來的 list 1 L2 在 x+5 要做 eval 時, eval 5 就回傳 5 ASTNode 本身, x 就到 env 去把他對應的數字找出來, 也就是 1， 所以傳回 1 的 ASTNode, 然後 + 就可以把 1, 5 作相加的運算, 6 就這麼算出來了。 那《環境》困難在哪裡呢? 在 function call。 p1 1 int x; 2 int f1() 3 { 4 2*3; 5 12+13; 6 } 7 8 int f2(int i) 9 { 9.5 int cc; 10 5*i; 11 } 12 int main() 13 { 14 int z; 15 61+2; 16 z=5; 17 f1(); 18 f2(z); 19 } 如果像 p1 這樣, 掃描到 L1 時, 把 x 加入 global_env (table 1), 在 call main 時, 要產生 main_env (table 2), main_env 的上層 up_env 要指到 global_env, 當掃 描到 L 14 時, 把 z:0 加入到 main_env, 而掃描到 L 16 時, 把 5 的值至換到 z (table 3), 在 call f2(z) 時 (L 18), 又要產生 f2_env (table 4), 再把 up_env 指 到 main_env, 並把 z/i 的對應存到 f2_env, cc 的對應也要存到 f2_env, 疑, cc 沒對 應的值阿, 隨便塞一個就好了, 這不就是 c 語言 auto 變數的行為嗎? 而上層 env 要指 到 main_env, 這樣層層下去, 讓整個環境建立起所有的變數名稱/變數值的對應關係。大 概像 env class 那樣。 table 1. global_env up_env 0 x 0 table 2. main_env up_env global_env z 0 table 3 main_env up_env global_env z 5 table 4. f2_env up_env main_env i z cc 0 所以在 f2() 裡頭用到 cc, i 時, 就去查 f2_env, 把對應的值找出來, 就可以知道這個 變數的值, 而在這層找不到, 就要去 up_env 找, 都找不到就發出錯誤訊息。 env class 14 class Environment 15 { 16 public: 17 Environment(Environment *outer=0, const char *name=0): outer_(outer) 18 { 21 } 22 Environment *outer_; 31 int free_frame_index_; 32 private: 33 std::map<std::string, ASTNode *> frame_; 34 }; 觀念很簡單, 但實作還是會困難一點, 可參考以下範例程式碼。以下程式碼只有實作最簡 單的環境, 我還沒完成 function call 那複雜的環境。目前的版本我已經完成了 function call 和 return, 真是有種覺得自己很不簡單的感覺呢! source code: https://github.com/descent/simple_compiler ( https://goo.gl/FBON5s ) commit: 0452c23b770dad99b1d503e0f417cae45879ce72 除了加入變數, 函式的定義也一樣要加入環境, 當呼叫一個函式時, 就到環境來找這個函 式, 找到後把 parameter, argument 配對後, 就去執行該函式了。 至於函式的傳回值, 那又是另外一件事情了。 因為使用了「環境」來處理「變數」, 這便是「環境變數」名稱的由來。 打通整個 interpreter 流程並不容易, 當我滿懷好奇心將所有疑問抽絲剝繭, 最後接觸 到本質的那一刻, 我知道這些努力與堅持是值得的, 縱使我無法因為這樣而在工作上有立 即的幫助, 但滿足自己的好奇心就是驅使我這麼做的最大動力。 // 本文使用 Blog2BBS 自動將Blog文章轉成縮址的BBS純文字 http://goo.gl/TZ4E17 // blog 原文 http://descent-incoming.blogspot.tw/2016/07/compiler-4.html -- 紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行。 --

※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 113.196.174.254 ※ 文章網址: https://webptt.com/m.aspx?n=bbs/C_and_CPP/M.1480043372.A.661.html 排版有什麼問題嗎？ * 該有的標點符號都有 * 英文和中文字有留空白 * 半形逗號後面也留一個空白 * () 前後也留空白 * 程式碼也有行號 如果 bbs 版本不好看, 也可以參考網頁版本。 感謝, 筆誤, 己修正 conditions 是指 if/else 嗎？ 會的, 目前的實作有 if/else while funcion call 當然還有 c 最具代表性的指標, 只不過是 interpreter 的指標版本。 是的, 本來打算寫編譯器的, 不過發現有點難, 只好先改成直譯器的版本。 有沒有什麼建議的寫法, 我那程式碼醜的要命。 感謝分享, c++ 程度不太好, 看不懂用 匿名函式 的好處。 我的 AST 沒有使用物件導向, 所以沒有很多 node type, 但 eval() 裡頭就有一大堆的 switch/case, 這部份相當醜陋, 但用物件導向我也不覺得有比較好, 這是個困難的選擇。 四則運算解析器那篇沒把 ebnf 列出來, 要看懂那個程式會相當困難。 ※ 編輯: descent (175.98.141.254), 11/29/2016 17:23:03