編譯原理實戰入門：用 JavaScript 寫一個簡單的四則運算編譯器（三）模擬執行

Ku_Andrew 發布于2019-08-23 18:24 / 692人閱讀

摘要：棧在內存中，棧的特點是只能在同一端進行插入和刪除的操作，即只有和兩種操作。指令的作用是將一個操作數推入棧中。指令的作用是執行兩次操作，彈出兩個操作數和，然后執行，再將結果到棧中。

現在來模擬一下 CPU 執行機器指令的情況，由于匯編代碼和機器指令一一對應，所以我們可以創建一個直接執行匯編代碼的模擬器。
在創建模擬器前，先來講解一下相關指令的操作。

棧

在內存中，棧的特點是只能在同一端進行插入和刪除的操作，即只有 push 和 pop 兩種操作。

push

push 指令的作用是將一個操作數推入棧中。

pop

pop 指令的作用是將一個操作數彈出棧。

add

add 指令的作用是執行兩次 pop 操作，彈出兩個操作數 a 和 b，然后執行 a + b，再將結果 push 到棧中。

sub

sub 指令的作用是執行兩次 pop 操作，彈出兩個操作數 a 和 b，然后執行 a - b，再將結果 push 到棧中。

mul

mul 指令的作用是執行兩次 pop 操作，彈出兩個操作數 a 和 b，然后執行 a * b，再將結果 push 到棧中。

div

sub 指令的作用是執行兩次 pop 操作，彈出兩個操作數 a 和 b，然后執行 a / b，再將結果 push 到棧中。

四則運算的所有指令已經講解完畢了，是不是覺得很簡單？

代碼實現

注意：需要引入前兩篇文章詞法分析和語法分析的代碼

function CpuEmulator(instructions) {
    this.ins = instructions.split("
")
    this.memory = []
    this.re = /^(push)sw+/
    this.execute()
}

CpuEmulator.prototype = {
    execute() {
        this.ins.forEach(i => {
            switch (i) {
                case "add":
                    this.add()
                    break
                case "sub":
                    this.sub()
                    break
                case "mul":
                    this.mul()
                    break
                case "div":
                    this.div()
                    break                
                default:
                    if (this.re.test(i)) {
                        this.push(i.split(" ")[1])
                    }
            }
        })
    },

    add() {
        const b = this.pop()
        const a = this.pop()
        this.memory.push(a + b)
    },

    sub() {
        const b = this.pop()
        const a = this.pop()
        this.memory.push(a - b)
    },

    mul() {
        const b = this.pop()
        const a = this.pop()
        this.memory.push(a * b)
    },

    div() {
        const b = this.pop()
        const a = this.pop()
        this.memory.push(a / b)
    },

    push(x) {
        this.memory.push(parseInt(x))
    },

    pop() {
        return this.memory.pop()
    },

    getResult() {
        return this.memory[0]
    }
}

const tokens = lexicalAnalysis("(100+  10)*  10-100/  10      +8*  (4+2)")
const writer = new AssemblyWriter()
const parser = new Parser(tokens, writer)
const instructions = parser.getInstructions()
const emulator = new CpuEmulator(instructions)
console.log(emulator.getResult()) // 1138

編譯原理實戰入門：用 JavaScript 寫一個簡單的四則運算編譯器（一）詞法分析

編譯原理實戰入門：用 JavaScript 寫一個簡單的四則運算編譯器（二）語法分析

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編譯原理實戰入門：用 JavaScript 寫一個簡單的四則運算編譯器（四）結語

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參考資料：計算機系統要素

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caspar 2019-08-15 13:33 評論0 收藏0
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nihao 2019-08-21 18:39 評論0 收藏0