在 JavaScript 中建立 C 編譯器是一個複雜而雄心勃勃的項目,涉及多個元件,包括詞法分析、解析、語義分析和程式碼生成。下面是一個簡化的進階範例,說明如何開始建立這樣的編譯器。本範例將重點放在詞法分析(標記化)和解析階段,這是編譯 C 程式碼的第一步。
詞法分析器(lexer)將輸入的 C 代碼轉換為標記流。
class Lexer { constructor(input) { this.input = input; this.tokens = []; this.current = 0; } tokenize() { while (this.current < this.input.length) { let char = this.input[this.current]; if (/\s/.test(char)) { this.current++; continue; } if (/[a-zA-Z_]/.test(char)) { let start = this.current; while (/[a-zA-Z0-9_]/.test(this.input[this.current])) { this.current++; } this.tokens.push({ type: 'IDENTIFIER', value: this.input.slice(start, this.current) }); continue; } if (/[0-9]/.test(char)) { let start = this.current; while (/[0-9]/.test(this.input[this.current])) { this.current++; } this.tokens.push({ type: 'NUMBER', value: this.input.slice(start, this.current) }); continue; } switch (char) { case '+': this.tokens.push({ type: 'PLUS', value: '+' }); this.current++; break; case '-': this.tokens.push({ type: 'MINUS', value: '-' }); this.current++; break; case '*': this.tokens.push({ type: 'STAR', value: '*' }); this.current++; break; case '/': this.tokens.push({ type: 'SLASH', value: '/' }); this.current++; break; case '=': this.tokens.push({ type: 'EQUAL', value: '=' }); this.current++; break; case ';': this.tokens.push({ type: 'SEMICOLON', value: ';' }); this.current++; break; case '(': this.tokens.push({ type: 'LPAREN', value: '(' }); this.current++; break; case ')': this.tokens.push({ type: 'RPAREN', value: ')' }); this.current++; break; default: throw new TypeError('Unexpected character: ' + char); } } return this.tokens; } }
解析器將標記流轉換為抽象語法樹(AST)。
class Parser { constructor(tokens) { this.tokens = tokens; this.current = 0; } parse() { let ast = { type: 'Program', body: [] }; while (this.current < this.tokens.length) { ast.body.push(this.parseStatement()); } return ast; } parseStatement() { let token = this.tokens[this.current]; if (token.type === 'IDENTIFIER' && this.tokens[this.current + 1].type === 'EQUAL') { return this.parseAssignment(); } throw new TypeError('Unknown statement: ' + token.type); } parseAssignment() { let identifier = this.tokens[this.current]; this.current++; // skip identifier this.current++; // skip equal sign let value = this.parseExpression(); this.expect('SEMICOLON'); return { type: 'Assignment', identifier: identifier.value, value: value }; } parseExpression() { let token = this.tokens[this.current]; if (token.type === 'NUMBER') { this.current++; return { type: 'Literal', value: Number(token.value) }; } throw new TypeError('Unknown expression: ' + token.type); } expect(type) { let token = this.tokens[this.current]; if (token.type !== type) { throw new TypeError('Expected ' + type + ' but found ' + token.type); } this.current++; } }
最後,程式碼產生器將 AST 轉換為目標語言,可以是 JavaScript 或任何其他語言。
class CodeGenerator { generate(node) { switch (node.type) { case 'Program': return node.body.map(statement => this.generate(statement)).join('\n'); case 'Assignment': return `let ${node.identifier} = ${this.generate(node.value)};`; case 'Literal': return node.value; default: throw new TypeError('Unknown node type: ' + node.type); } } }
以下是如何使用詞法分析器、解析器和程式碼產生器:
const input = `x = 42;`; const lexer = new Lexer(input); const tokens = lexer.tokenize(); console.log('Tokens:', tokens); const parser = new Parser(tokens); const ast = parser.parse(); console.log('AST:', JSON.stringify(ast, null, 2)); const generator = new CodeGenerator(); const output = generator.generate(ast); console.log('Output:', output);
這會將輸入標記化,將其解析為 AST,並從 AST 產生 JavaScript 程式碼。
這個範例高度簡化,只處理 C 語言的一小部分。成熟的 C 編譯器需要處理更大的標記集,解析複雜的表達式、語句、宣告、型別,並產生更複雜的程式碼。
以上是在 JavaScript 中建立 C 編譯器的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章!