基于JavaScript的簡單解釋器實現(xiàn)(二)——函數(shù)解析與執(zhí)行

greatwhole 發(fā)布于2019-08-19 17:06 / 3256人閱讀

摘要：函數(shù)執(zhí)行函數(shù)執(zhí)行使用后續(xù)遍歷的方式來遍歷語法樹。對于每一個子節(jié)點，若其為函數(shù)則遞歸調(diào)用執(zhí)行函數(shù)。如果當(dāng)前方法是運算符方法，則調(diào)用該運算符的執(zhí)行函數(shù)，并返回結(jié)果如果當(dāng)前方法是函數(shù)，則解析所有形參的值后生產(chǎn)函數(shù)作用域，并以改作用域執(zhí)行當(dāng)前函數(shù)。

前言

昨晚奮斗了一下，終于把這題了解了。今天完善了一下代碼，把剩下的部分放上來。目前剩下的有兩個主要模塊即函數(shù)解析與函數(shù)執(zhí)行，以及兩個小模塊即運算符執(zhí)行和變量解析。
題目地址：http://www.codewars.com/kata/52ffcfa4aff455b3c2000750/train/javascript
github地址：https://github.com/woodensail/SimpleInteractiveInterpreter
前文地址：http://segmentfault.com/a/1190000004044789
本文地址：http://segmentfault.com/a/1190000004047915

函數(shù)解析

var index = tokens.indexOf("=>"), paramObj = {}, params = [], fnName = tokens[1];

初始化參數(shù)，paramObj用于統(tǒng)計函數(shù)體中用到的參數(shù)，params為形參列表，index為函數(shù)運算符的位置，fnName為函數(shù)名

if (this.vars[fnName] !== void 0) {
    throw "name conflicting"
}

如果全局變量中存在該名稱的變量，則拋出異常

for (var i = 2; i < index; i++) {
    if (paramObj[tokens[i]]) {
        throw "param conflicting"
    }
    paramObj[tokens[i]] = 1;
    params.push(tokens[i]);
}

統(tǒng)計形參，如果同名的形參則拋出異常。

var result = this.expressionParser(tokens.slice(index + 1));
var syntaxTree = result[0], varList = result[1];
varList.forEach(function (v) {
    if (!paramObj[v]) {
        throw "nonexistent param"
    }
});
this.functions[fnName] = {params: params, syntaxTree: syntaxTree}

調(diào)用表達式解析器解析函數(shù)體部分。檢查函數(shù)體中用到的參數(shù)，如果存在形參列表中不存在的參數(shù)則拋出異常。
最后將該函數(shù)存入函數(shù)表。

變量解析

Interpreter.prototype.extractValue = function (key, scope) {
    scope = scope || {};
    var value = scope[key];
    if (value === void 0) {
        value = this.vars[key];
    }
    if (value === void 0) {
        value = key;
    }
    if ("number" === typeof value) {
        return value;
    }
    throw "nonexistent var";
};

按照就優(yōu)先級分別嘗試提取作用域中的變量和全局變量以及key自身。提取完畢后若value不為number則所請求的值不存在。

運算符實現(xiàn)

Interpreter.prototype.add = function (x, y, scope) {
    return this.extractValue(x, scope) + this.extractValue(y, scope);
};
Interpreter.prototype.sub = function (x, y, scope) {
    return this.extractValue(x, scope) - this.extractValue(y, scope);
};
Interpreter.prototype.mul = function (x, y, scope) {
    return this.extractValue(x, scope) * this.extractValue(y, scope);
};
Interpreter.prototype.div = function (x, y, scope) {
    return this.extractValue(x, scope) / this.extractValue(y, scope);
};
Interpreter.prototype.mod = function (x, y, scope) {
    return this.extractValue(x, scope) % this.extractValue(y, scope);
};
Interpreter.prototype.assign = function (x, y, scope) {
    var value = this.extractValue(y, scope);
    if (scope.x !== void 0) {
        return scope[x] = value;
    } else if ("number" === typeof x) {
        throw "assign to lValue"
    } else if (!this.functions[x]) {
        return this.vars[x] = value;
    }
    throw "name conflicting"
};

加減乘除模沒什么特殊的就是解析變量后運算然后返回結(jié)果即可。
賦值語句需要對被賦值變量進行判斷，如果當(dāng)前函數(shù)作用域中有該變量則賦值后返回，如果被賦值對象為數(shù)字，則拋出左值異常。如果函數(shù)表中不存在對應(yīng)函數(shù)則存入全局變量，否則拋出重名異常。

函數(shù)執(zhí)行

函數(shù)執(zhí)行使用后續(xù)遍歷的方式來遍歷語法樹。先依次計算每個參數(shù)的結(jié)果后，再用獲得的結(jié)果集執(zhí)行根節(jié)點。

Interpreter.prototype.exec = function (syntaxTree, scope) {
    scope = scope || {};
    ……
};

形參為語法樹和作用域。若未指定作用域則新建空作用域。

for (var i = 1; i < syntaxTree.length; i++) {
    if (syntaxTree[i] instanceof Array) {
        syntaxTree[i] = this.exec(syntaxTree[i], scope);
    }
}

對于每一個子節(jié)點，若其為函數(shù)則遞歸調(diào)用執(zhí)行函數(shù)。這一步執(zhí)行完畢后當(dāng)前參數(shù)列表中應(yīng)該只存在變量或數(shù)字立即量。

if (this.native[name]) {
    params = syntaxTree.slice(1);
    params.push(scope);
    return this.native[name].apply(this, params);
}

如果當(dāng)前方法是運算符方法，則調(diào)用該運算符的執(zhí)行函數(shù)，并返回結(jié)果

else if (this.functions[name]) {
    var fun = this.functions[name];
    params = {};

    fun.params.forEach(function (key, i) {
        var k = syntaxTree[i + 1];
        params[key] = _this.extractValue(k, scope);
    });

    return this.exec(fun.syntaxTree, params);
}

如果當(dāng)前方法是函數(shù)，則解析所有形參的值后生產(chǎn)函數(shù)作用域，并以改作用域執(zhí)行當(dāng)前函數(shù)。

 else {
    return this.extractValue(syntaxTree, scope);
}

如果不是以上任一種，則當(dāng)前執(zhí)行的語句為數(shù)據(jù)，直接提取后返回。

總結(jié)

一個基本的解釋器就算是完成了，有些沒有技術(shù)含量的銜接代碼我沒有貼上來，大家可以去git上看。這個解釋器再加上輸入輸出部分就可以構(gòu)成一個REPL了。順便，曬個AC圖。

GPU云服務(wù)器云服務(wù)器基于webrtc的電話回聲消除的研究與實現(xiàn) 基于webrtc的視頻會議系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn) 基于防火墻技術(shù)的校園網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)計與實現(xiàn) javascript執(zhí)行函數(shù)