编译器开发系列--Ocelot语言1.抽象语法树

Posted 2020-08-23 是非猫

从今天开始研究开发自己的编程语言Ocelot，从《自制编译器》出发，然后再自己不断完善功能并优化。

编译器前端简单，就不深入研究了，直接用现成的一款工具叫JavaCC，它可以生成抽象语法树，抽象语法树是生成中间代码的关键，而中间代码又是生成后端代码的关键。

整个编译器代码采用java语言编写，主要功能是对JavaCC生成的抽象语法树进行语义分析、优化，最后生成优化后的汇编代码，然后再用汇编器对汇编代码汇编生成机器码，最后再用命令链接生成Linux可执行文件，就可以直接在Linux上运行了。

整个编译器采用的语法基本上都是C语言的语法，去除掉一些语法成C语言简化版，而且原项目并无优化。我想做的是在原项目的基础上对其各种优化并使其支持垃圾回收。- -！有的玩了。

抽象语法树和其节点都是继承自Node类。介绍一下Node 类群的继承层次：

再来通过一个简单的helloworld小demo来查看抽象语法树的结构，demo如下所示：

int main(int argc, char **argv)
{
	int i, j = 5;
	if (i) {
		return (j * 1 - j);
	}
	else {
		exit(1);
	}
}

编译器项目运行后生成的抽象语法树如下所示：

<<AST>> (G:\\编译原理\\自制编译器\\源码\\test\\hello.cb:1)
variables:
functions:
    <<DefinedFunction>> (G:\\编译原理\\自制编译器\\源码\\test\\hello.cb:1)
    name: "main"
    isPrivate: false
    params:
        parameters:
            <<Parameter>> (G:\\编译原理\\自制编译器\\源码\\test\\hello.cb:1)
            name: "argc"
            typeNode: int
            <<Parameter>> (G:\\编译原理\\自制编译器\\源码\\test\\hello.cb:1)
            name: "argv"
            typeNode: char**
    body:
        <<BlockNode>> (G:\\编译原理\\自制编译器\\源码\\test\\hello.cb:2)
        variables:
            <<DefinedVariable>> (G:\\编译原理\\自制编译器\\源码\\test\\hello.cb:3)
            name: "i"
            isPrivate: false
            typeNode: int
            initializer: null
            <<DefinedVariable>> (G:\\编译原理\\自制编译器\\源码\\test\\hello.cb:3)
            name: "j"
            isPrivate: false
            typeNode: int
            initializer:
                <<IntegerLiteralNode>> (G:\\编译原理\\自制编译器\\源码\\test\\hello.cb:3)
                typeNode: int
                value: 5
        stmts:
            <<IfNode>> (G:\\编译原理\\自制编译器\\源码\\test\\hello.cb:4)
            cond:
                <<VariableNode>> (G:\\编译原理\\自制编译器\\源码\\test\\hello.cb:4)
                name: "i"
            thenBody:
                <<BlockNode>> (G:\\编译原理\\自制编译器\\源码\\test\\hello.cb:4)
                variables:
                stmts:
                    <<ReturnNode>> (G:\\编译原理\\自制编译器\\源码\\test\\hello.cb:5)
                    expr:
                        <<BinaryOpNode>> (G:\\编译原理\\自制编译器\\源码\\test\\hello.cb:5)
                        operator: "-"
                        left:
                            <<BinaryOpNode>> (G:\\编译原理\\自制编译器\\源码\\test\\hello.cb:5)
                            operator: "*"
                            left:
                                <<VariableNode>> (G:\\编译原理\\自制编译器\\源码\\test\\hello.cb:5)
                                name: "j"
                            right:
                                <<IntegerLiteralNode>> (G:\\编译原理\\自制编译器\\源码\\test\\hello.cb:5)
                                typeNode: int
                                value: 1
                        right:
                            <<VariableNode>> (G:\\编译原理\\自制编译器\\源码\\test\\hello.cb:5)
                            name: "j"
            elseBody:
                <<BlockNode>> (G:\\编译原理\\自制编译器\\源码\\test\\hello.cb:7)
                variables:
                stmts:
                    <<ExprStmtNode>> (G:\\编译原理\\自制编译器\\源码\\test\\hello.cb:8)
                    expr:
                        <<FuncallNode>> (G:\\编译原理\\自制编译器\\源码\\test\\hello.cb:8)
                        expr:
                            <<VariableNode>> (G:\\编译原理\\自制编译器\\源码\\test\\hello.cb:8)
                            name: "exit"
                        args:
                            <<IntegerLiteralNode>> (G:\\编译原理\\自制编译器\\源码\\test\\hello.cb:8)
                            typeNode: int
                            value: 1

1.<<AST>> 和<<DefinedFunction>> 表示节点的类名。

2.右侧所显示的(G:\\编译原理\\自制编译器\\源码\\test\\hello.cb:1) 是该节点对应的语法所记载的文件名和行号。

3.缩进表示该节点被前一个节点引用。