前一节,我们为Monkey语言以及其编译器增加了内置API len,以及数组数据类型,内置的len函数调用能作用到数组和字符串上,分别返回数组的元素个数和字符串的字符长度。本节我们继续增加三个能作用到数组上的内置API,这样Monkey语言能更方便的支持数组操作。
我们在这里要增加的第一个API叫first。他返回数组首个元素,也就是它的作用与myArray[0]等价,但用first获得首个元素,可以使得代码的易读性更强。我们看看它的实现,在MonkeyEvaluator.js中,增加如下代码:
builtins (name, args) { //实现内嵌API switch (name) { // change 1 case "first": if (args.length != 1) { return this.newError("Wrong number of arguments when calling len") } if (args[0].type() != args[0].ARRAY_OBJ) { return this.newError("arguments of first must be ARRAY") } if (args[0].elements.length > 0) { console.log("the first element of array is :", args[0].elements[0].inspect()) return args[0].elements[0] } return null case "len": .... } }
在builtins函数中,我们增加了对被调函数名字的检测,当调用函数名为"first"时,我们知道代码执行的是内嵌API。在函数执行时,它先检测输入参数的类型是否是数组,是的话,确保数组元素不为空,然后返回数组中的第一个元素。上面代码完成后,在页面的编辑框输入下面代码:
let array = [1,2,3,4] first(array);
点击"parsing"按钮进行解释执行后,得到结果如下:
屏幕快照 2018-07-11 下午3.54.17.png
我们的编译器成功解析数组后,在执行first调用时,成功将数组第一个元素返回。
我们继续接着实现的第二个API叫rest,它的输入参数是数组,然后返回一个除了第一个元素外的新数组,它的实现如下:
builtins (name, args) { //实现内嵌API switch (name) { ... //change 2 case "rest": if (args.length != 1) { return this.newError("Wrong number of arguments when calling len") } if (args[0].type() != args[0].ARRAY_OBJ) { return this.newError("arguments of first must be ARRAY") } if (args[0].elements.length > 1) { var props = {} //去掉第一个元素 props.elements = args[0].elements.slice(1) var obj = new Array(props) console.log("rest return: ", obj.inspect()) return obj } return null .... } }
上面代码执行后,在编辑框中输入如下代码:
let array = [1,2,3,4]; rest(array);
点击按钮"parsing"进行解释执行后,得到结果如下:
屏幕快照 2018-07-11 下午4.19.22.png
从返回结果看,函数将输入数组的第一个元素去除后,返回了一个新数组。
最后一个有关数组操作的API叫push,它的作用是将一个新元素添加到给定数组的末尾,但它并不改变就数组,而是构造一个新数组,新数组包含旧数组的所有元素,同时在末尾添加了新的元素,它的实现如下:
builtins (name, args) { //实现内嵌API switch (name) { .... case "append": if (args.length != 2) { return this.newError("Wrong number of arguments when calling len") } if (args[0].type() != args[0].ARRAY_OBJ) { return this.newError("arguments of first must be ARRAY") } var props = {} props.elements = args[0].elements.slice(0) props.elements.push(args[1]) var obj = new Array(props) console.log("new array after calling append is: ", obj.inspect()) return obj .... } }
完成上面代码后,在编辑框中输入如下代码:
let array = [1,2,3,4]; append(array, 5);
然后点击"parsing"后,编译器对上面代码的执行结果如下:
屏幕快照 2018-07-11 下午4.55.25.png
接下来,我们为Monkey语言增添一种最为常用的数据结构,那就是map,它能够把key和value一一对应起来,该数据结构是除了数组外,编程中最为常用的数据结构。我们希望编译器能支持下面的代码:
let myHash = {"name":"Jimmy", "age":72, "band":"Led Zeppelin"};if (myHash["age"] == 72) { return 1; }
编译器在读取"myHash["age"]"时会找到它对应的数值72。任何数据类型都可以做map的key和value。为了能够执行map有关的代码,我们需要先让词法分析器识别有关字符,在MonkeyLexer.js中添加如下代码:
initTokenType() { .... //change 4 this.LEFT_BRACE = 28 this.RIGHT_BRACE = 29 this.COLON = 30} getLiteralByTokenType(type) { switch (type) { .... // change 5 case this.LEFT_BRACE: reuturn "{" case this.RIGHT_BRACE: return "}" case this.COLON: return ":" } } nextToken () { .... switch (this.ch) { .... // change 6 case '{': tok = new Token(this.LEFT_BRACE, "{", lineCount) break case '}': tok = new Token(this.RIGHT_BRACE, "}", lineCount) break case ':': tok = new Token(this.COLON, ":", lineCount) break .... } }
有了上面代码后,编译器就可以识别与map有关的字符,例如"{","}"和":"。接下来我们增加对map代码的语法解析。map的语法结构可以用下面的格式来抽象表达:
{<expression>:<expression>,...<expression>:<expression>}
也就是map必须以一个左括号开始,中间是表达式加一个冒号然后跟着另一个表达式,这种格式直到以右括号终止。我们先为哈希表定义一个语法节点,在MonkeyCompilerPaser.js中添加如下代码:
class HashLiteral extends Expression { constructor(props) { super(props) this.token = props.token //for '{' //对应 expression:expression this.keys = props.keys this.values = props.values this.type = "HashLiteral" } getLiteral() { var s = "{" for (var i = 0; i < this.keys.length; i++) { s += this.keys[i].getLiteral(); s += ":" s += this.values[i].getLiteral() if (i < this.keys.length - 1) { s += "," } } s += "}" this.tokenLiteral = s return s } }
上面语法节点的定义逻辑,会体现在接下来实现的语法解析过程中。语法解析器的职责就是,当读取到代码字符串"{"one":1, "two":2}"后,将其解析并生成上面定义的语法节点对象。在实现解析逻辑时,我们一定要注意对空哈希表"{}"的处理,这些边缘情况是最让人掉头发的地方所在。
我们在前序解析表中定义一个解析函数,当解析器读取到左括号时,它就从解析表中取出解析函数解读后面的字符,代码实现如下:
class MonkeyCompilerParser { constructor(lexer) { .... //change 8 this.prefixParseFns[this.lexer.LEFT_BRACE] = this.parseHashLiteral .... } .... parseHashLiteral(caller) { var props = {} props.token = caller.curToken props.keys = [] props.values = [] while (caller.peekTokenIs(caller.lexer.RIGHT_BRACE) != true) { caller.nextToken() //先解析expression:expression中左边的算术表达式 var key = caller.parseExpression(caller.LOWEST) //越过中间的冒号 if (!caller.expectPeek(caller.lexer.COLON)) { return null } caller.nextToken() //解析冒号右边的表达式 var value = caller.parseExpression(caller.LOWEST) props.keys.push(key) props.values.push(value) //接下来必须跟着逗号或者右括号 if (!caller.peekTokenIs(caller.lexer.RIGHT_BRACE) && !caller.expectPeek(caller.lexer.COMMA)) { return null } } //最后必须以右括号结尾 if (!caller.expectPeek(caller.lexer.RIGHT_BRACE)) { return null } var obj = new HashLiteral(props) console.log("parsing map obj: ", obj.getLiteral()) return obj } .... }
完成上面代码后,在编辑框中输入如下代码:
let key = 1;let k = 3;let obj = {key : 1, 2 + k : 5}
然后点击parsing按钮开始语法解析,执行结果如下:
屏幕快照 2018-07-13 上午10.04.06.png
从上图可以看出,我们的编译器能够正确解析map的语法代码。至于有关map对象代码的执行,我们将在下一节去实现。
作者:望月从良
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