Lox 解释器的 Swift 实现

2018年11月02日：解释器的实现已经完成。🎉

本项目包含 Lox 语言的 Swift 实现，遵循了 Crafting Interpreters 一书，该书由 Bob Nystrom 编写。 GitHub 上的 Crafting Interpreters

编程语言和编译器是我最大的兴趣之一，关注 Swift 进化列表和观看 Jonathan Blow 开发他的新语言是我的两个爱好。 我过去玩过解析器，并试图处理 Swift 中缺失的元编程功能，但我从未尝试实现一种完整的语言。 虽然我了解其背后的理论，但我缺乏动力去亲自动手，而 Bob 的书似乎给了我这种动力！

这里的计划是遵循 Bob 在书中的工作，并用 Swift 逐个章节地实现它。 我真的很好奇 Swift 是否适合这种类型的工作。

需要注意的是，我试图编写一种介于惯用 Swift（在这个年轻的语言中，无论这意味着什么）和书中 Java 代码之间的混合体。 因为我不是在创造语言或编译器，而是遵循这本书，我不想陷入一种境地，即在未来的章节中，这本书要求进行一些代码更改，而这些更改变得过于复杂，因为我试图过于聪明。 所以我把它当作一个学习练习，并尽量接近地实现它，除非在那些我忍不住使用 Swift 的优秀特性，例如 guard 或强大的 switch 语句的情况下。 将来也许会有时间编写另一个探索不同做事方式的编译器，但这次不是。

截至 2018年11月02日

• 4. 扫描 - Swift 中的 Lox 解释器

  • 挑战 4：C 风格的 /* ... */ 块注释。

• 5. 表示代码

  • 挑战 3：逆波兰表示法中的 AST 打印机。
  • GenerateAst 工具
  • 需要探索的事情
    • 是否有更好的方法来元编程表达式类？ 或者是否有必要使用更简洁的 Swift 语法来元编程它们？
    • Swift 是否为定义表达式提供更好的模型？
    • 在 另一个分支 中实现了带有方法和模式匹配的枚举。

• 6. 解析表达式

  • 用于解析左结合二元运算符序列的辅助方法。 Swift 无法在函数之间传递可变参数（没有数组展开），所以有点难看。
  • 挑战 1：添加前缀和后缀 ++ 和 -- 运算符。
  • 挑战 2：添加对 C 风格条件或“三元”运算符 ?: 的支持
  • 挑战 3：添加错误产生式以处理每个没有左侧操作数的二元运算符。

• 7. 求值表达式

  • 挑战 1：允许对数字以外的类型进行比较可能很有用。
  • 挑战 2：许多语言定义 + 运算符，如果其中一个操作数是字符串，则另一个操作数将转换为字符串，然后将结果连接起来。
  • 挑战 3：更改 visitBinary() 中的实现，以检测和报告除以 0 时的运行时错误。

• 8. 语句和状态

  • 挑战 1：为 REPL 添加支持，允许用户输入语句和表达式。
  • 挑战 2：访问尚未初始化或赋值的变量是一个运行时错误
  • 挑战 3：无需实现。

• 9. 控制流

  • 挑战 1：无需实现。
  • 挑战 2：无需实现。
  • 挑战 3：添加对 break 语句的支持。

• 10. 函数

  • 挑战 1：无需实现。
  • 挑战 2：添加匿名函数（lambdas）语法。
  • 挑战 3：无需实现。

• 11. 解析和绑定

  • 挑战 1：无需实现。
  • 挑战 2：无需实现。
  • 挑战 3：扩展解析器，如果从未使用过局部变量，则报告错误。
  • 挑战 4：将局部变量存储在数组中，并通过索引查找它们。

• 12. 类

  • 挑战 1：添加类方法。
  • 挑战 2：支持 getter 方法。
  • 挑战 3：无需实现。

• 13. 继承

  • 挑战 1：多重继承。 无需实现……？
  • 挑战 2：反转类层次结构中的方法查找顺序。
  • 挑战 3：添加您自己的功能！

我集成了 Bob 的测试，以确保此实现的行为与原始实现相同。 您可以在此项目中找到 测试，以及经过修改以与此项目配合使用的 test.py 脚本。 您还可以找到一个包含主要修改的 diff。

用法示例：sh build.sh; ./tools/test.py chap13_inheritance

该项目现在使用 SPM 来管理可执行文件、框架和依赖项。

解释器的大部分是在一个框架中实现的，可执行文件只是一个使用该框架的小型 CLI 程序。

• slox：可执行文件。 可用作 CLI 来运行解释器。
• LoxCore：包含 Swift 中 Lox 语言实现的主要框架。
• GenerateAst：一个生成 LoxCore 的 AST 的小型可执行文件。

Alejandro Martinez | http://alejandromp.com | @alexito4