手把手带你写一门编程语言
宫文学
北京原点代码 CEO
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起步篇:让一门超简单的语言跑起来 (21讲)
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手把手带你写一门编程语言
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05|函数实现:是时候让我们的语言支持函数和返回值了

你好,我是宫文学。
不知道你还记不记得,我们在第一节课就支持了函数功能。不过那个版本的函数功能是被高度简化了的,比如,它不支持声明函数的参数,也不支持函数的返回值。
在上一节课实现了对变量的支持以后,我们终于可以进一步升级我们的函数功能了。为什么要等到这个时候呢?因为其实函数的参数的实现机制跟变量是很类似的。
为了升级我们的函数功能,我们需要完成几项任务:
参考变量的机制实现函数的参数机制
支持在函数内部声明和使用本地变量,这个时候,我们需要能够区分函数作用域和全局作用域,还要能够在退出函数的时候,让本地变量的生命期随之结束;
要支持函数的返回值
你可以想象到,在实现了这节课的功能以后,我们的语言就越来像样了。你甚至可以用这个语言来实现一点复杂的功能了,比如设计个函数,用来计算圆的周长、面积什么的。
好吧,让我们赶紧动手吧。首先,像上节课一样,我们还是要增强一下语法分析功能,以便解析函数的参数和返回值,并支持在函数内部声明本地变量。

增强语法分析功能

我们原来的函数声明的语法比较简陋,现在我们采用一下 TypeScript 完整的函数声明语法。采用这个语法,函数可以有 0 到多个参数,每个参数都可以指定类型,就像变量一样,还可以指定函数返回值的类型。
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本文深入介绍了如何在一门编程语言中实现函数和返回值的支持。作者首先讲解了函数的简化版本,然后提出了升级函数功能的需求,并列出了需要完成的任务。接着,作者详细讲解了如何增强语法分析功能,包括函数声明的语法规则和相应的代码片段。在语义分析方面,作者着重介绍了作用域的概念,并展示了如何区分全局作用域和函数内部作用域,以及如何更新符号表和引用消解程序。最后,作者提到了需要引入栈桢机制来正确管理函数内部本地变量的生存期。整篇文章以技术实现为主线,详细介绍了函数和返回值支持的实现过程,对于想要深入了解编程语言实现细节的读者来说,是一篇很有价值的文章。文章还介绍了在函数内部声明函数的特性,展示了语言规则的魔力和实现规则的重要性。文章内容丰富,对于编程语言实现感兴趣的读者具有很高的参考价值。

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全部留言(6)

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    学习打卡
    2022-09-11归属地:浙江
  • 有学识的兔子
    2. 从代码上看,在调用函数时,会将其参数列表的参数push到新的stackframe;而本地变量并没有入栈,从这个角度看,存放的位置是不同。后续本地变量如果是数组,应该是要进行压栈保存的吧?
    2021-08-27
  • 有学识的兔子
    1、first集合: function follow集合 “(“ 是则解析callsignature “{“是则解析 functionblock.
    2021-08-22
  • 写点啥呢
    本节代码实现的栈帧,我理解是不支持全局变量的情况的,因为栈帧创建的时候只把函数实参放了进去,想跟老师确认下
    2021-08-21
  • 奋斗的蜗牛
    parameter的follow集合应该是逗号和右括号,本地变量和参数的区别是,参数是由调用者传递的,可以有不同的传递顺序,遵循调用约定
    2021-08-19
  • _______R
    //函数声明,由'function'关键字、函数名、函数签名和函数体构成。 functionDeclaration : 'function' Identifier callSignature '{' functionBody '}'; //函数签名,也就是参数数量和类型正确,以及函数的返回值类型正确 callSignature : '(' parameterList? ')' typeAnnotation? ; //参数列表,由1到多个参数声明构成。 parameterList : parameter (',' parameter)* ; //参数,由参数名称和可选的类型标注构成 parameter : Identifier typeAnnotation? ; //返回语句 returnStatement: 'return' expression? ';' ; 1. 在 callSignature 处,如果下一个 token 是左括号“(”,应该去调用 parseParamList() 解析参数列表。 在 parseParamList() 中,跳过左括号,如果下一个 token 是右括号“)”,说明没有参数,直接去解析函数签名中的返回值 如果不是右括号,则检查下一个 token 是否为 Identifier + “:” + 类型关键字。 所以 Identifier 、冒号、类型关键字共同构成一棵 paramter 的子树,对应的 Identifier 是 First 集,冒号和类型关键字是 Follow 集。 2. 本地变量和参数还是有区别的。本地变量的声明周期仅在作用域内,出了作用域就销毁了。而参数有值类型的和引用类型的,引用类型是会影响到作用域外部的,所以参数和本地变量还是有区别的。
    2021-08-19
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