用c语言手搓一个600行的类c语言解释器: 给编程初学者的解释器教程（1）- 目标和前言 项目github地址及源码： 通常我们说的 “编译器” 是一种计算机程序，负责把一种编程语言编写的源码转换成另外一种计算机代码，后者往往是以二进制的形式被称为目标代码(object code)。这个转换的过程通常的目的是生成可执行的程序。 而解释器是一种计算机程序，它直接执行由编程语言或脚本语言编写的代码，它并不会把源代码预编译成机器码，而是一行一行地分析源代码并且直接执行，相对编译器而言可能效率较为低下，但实现也相对简单，并且容易在不同的机器上进行移植（比如x86和mips指令集的机器）。 编译器从源码翻译为目标代码大致需要这样几个步骤，每个步骤都依赖于上一个步骤的结果： 词法分析： 编译器对源程序进行阅读，并将字符序列，也就是源代码中一个个符号收集到称作记号（token）的单元中；比如: 这样个赋值语句中，变量num算是一个token，“=”符号算是一个token，“123.4”算是一个token；每个token有自己的类别和属性，比如“123.4”的类别是数字，属性（值）是123.4 语法分析： 语法分析指将词法分析得到的标记流（token）进行分析，组成事先定义好的有意义的语句，这与自然语言中句子的语法分析类似。通常可以用抽象语法树表示语法分析的结果，比如赋值语句： 可以用这样一个抽象语法树来表示: 语义分析： 为例，假如我们是第一次在这里遇见“num”，就将num的名称字符串“num” 和当前计算出来的初始值370.2插入符号表中，当下次再遇见num时。我们就知道它是一个数字，已经初始化完毕，并且当前值是370.2； 目标代码生成： 解释器与编译器仅在代码生成阶段有区别，而在前三个阶段如词法分析、语法分析、语义分析基本是一样的。 当然，已经有许多工具可以帮助我们处理阶段1和2，如 flex 用于词法分析，bison 用于语法分析；但它们的功能都过于强大，屏蔽了许多实现上的细节，对于学习构建编译器帮助不大，所以我们要完全手写这些功能。 （实际上完成一个可以跑起来的解释器并不难，而且还是一件很有成就感的事，不是嘛？） 从上面可以看出，我们的tryC解释器需要这三个模块： 需要这两个数据结构（用来在阶段之间保存或传递值）： 在了解过这些之后，我们来看看代码的基本结构： （从上往下在代码中依次对应，“…”表示省略的相关代码） 可参照源码查看
用c语言手搓一个600行的类c语言解释器: 给编程初学者的解释器教程（2）- 简介和设计
用c语言手搓一个600行的类c语言解释器: 给编程初学者的解释器教程（2）- 简介和设计
用c语言手搓一个600行的类c语言解释器: 给编程初学者的解释器教程（3）- 词法分析
用c语言手搓一个600行的类c语言解释器: 给编程初学者的解释器教程（4）- 语法分析1：EBNF和递归下降文法
用c语言手搓一个600行的类c语言解释器: 给编程初学者的解释器教程（5）- 语法分析2: tryC的语法分析实现
https://github.com/yunwei37/tryC需要了解的一些基本概念
编译器和解释器的区别不同
先来看看通常的编译器是如何实现的：
num = 123.4; num = 123.4 * 3;
程序的语义就是它的“意思”，程序的语义确定程序的运行方式。语义分析阶段通常包括声明和类型检查、计算需要的一些属性值等等。编译器在这个阶段中通常会维护一个叫做“符号表”的东西，保存变量的值、属性和名称。同样以 num = 123.4 * 3;
在语义分析之后，我们就可以将语法分析和语义分析的结果（通常是抽象语法树）转换成可执行的目标代码。tryC编译器的设计：
#include <stdio.h> ... typedef struct symStruct { int type; char name[MAXNAMESIZE]; double value; .......... } symbol; symbol symtab[SYMTABSIZE]; // 符号表 int symPointer = 0; char* src, * old_src; // 当前分析的源代码位置指针 // tokens 的枚举类型 enum { Num = 128, Char, Str, Array, Func, ........ }; // token 的表示形式 int token; // current token type union tokenValue { symbol* ptr; double val; } token_val;
// 获取输入流中的下一个记号： void next() { char* last_pos; while (token = *src) { ++src; if(token == AAA ){ ..... }else if(token == BBB ){ ..... } } } // 匹配一个记号，并获取下一个token： void match(int tk) { if (token == tk) { next(); } else { // 遇到了一个错误 exit(-1); } }
// 计算表达式的值： double expression(){} double factor(){} double term(){} // 计算布尔表达式的值： int boolOR(); int boolAND(); int boolexp(); // 执行一个语句； double statement(); // 执行一个函数： double function();
int main(int argc, char** argv) { // 往符号表里面添加关键词 int i, fd; src = "array func else if return while print puts read"; for (i = Array; i <= Read; ++i) { next(); symtab[symPointer -1].type = i; } src = old_src = (char*)malloc(POOLSIZE); // 分配空间 .... fd = open(*argv, 0); // 打开读取文件 read(fd, src, POOLSIZE - 1); src[i] = 0; close(fd); next(); while (token != 0) { // 一条一条语句执行 statement(); } return 0; } 重要概念
https://github.com/yunwei37/tryC
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