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C++编写一个简单文字编译器

2023-06-27 16:33:50 深夜i -- --

C++ 文字编译器简单编写

在计算机科学和编程中，编译器是一种将计算机语言源代码转换成可执行指令或者一个可调用的机器码的程序。然而，这种程序通常是非常高级的，并且需要很多的时间和精力才能够完整实现。

本文将介绍如何使用C++编写一个简单的文字编译器，该编译器可以将输入的文字转为计算机语言的二进制输出。虽然本文没办法介绍如何将编译器打造成通用的编译器，但我们将介绍如何编写Hello World程序、表达式计算、以及如何定义函数和调用函数等。

首先，我们需要定义一些基本的数据结构。例如，我们需要定义一个token类型。Token是编译器中的一个基本组件，其作用是将输入的程序文本分解成一些基本的单元，例如操作符、字面量和标识符。

我们还需要定义其他一些类型，例如语法分析器类型，这个类型可以将token转换成抽象语法树。抽象语法树是编译器的一个核心类型，用于解释程序的结构。除此之外，我们还需要一些简单的类型，例如变量类型、数字类型、字符串类型等等。

现在，我们已经定义了基本的数据结构，我们可以开始编写编译器了。

第一步是定义一个程序执行引擎。程序执行引擎是一个简单的可执行文件，它可以读取已经编译完毕的程序，并执行该程序。我们可以用C++代码编写这个引擎。

接下来是Hello World程序。这个程序通常是我们开始编写任何编程语言时的入门级示例。我们可以使用下面的C++代码打印出Hello World：


#include <iostream>
int main()
 std::cout << "Hello World!" << std::endl;
 return 0;

上述程序代码会被编译成可执行文件（例如a.out、a.exe、a.bin）。需要注意的是，在编译过程中，我们会从输入中读取程序文本，并将该文本转换成机器码。

下面是一个简单的表达式计算器。在C++语言中，可以使用链表结构来编写这样一个计算器。例如，我们可以用下面的代码实现对加法和减法的支持：


class Expr {
public:
 virtual double eval() = 0;
};
class BinOp : public Expr {
public:
 BinOp(Expr *lhs, Expr *rhs) : lhs_(lhs), rhs_(rhs) {}
protected:
 Expr *lhs_;
 Expr *rhs_;
};
class Add : public BinOp {
public:
 Add(Expr *lhs, Expr *rhs) : BinOp(lhs, rhs) {}
 double eval() {
  return lhs_->eval() + rhs_->eval();
 }
};
class Sub : public BinOp {
public:
 Sub(Expr *lhs, Expr *rhs) : BinOp(lhs, rhs) {}
 double eval() {
  return lhs_->eval() - rhs_->eval();
 }
};

这个简单的计算器使用了链表结构，并且支持加法和减法运算。当然，我们还可以添加其他的操作，例如乘法和除法。

最后，我们还需要定义函数和调用函数。在C++中，函数也可以被视为类型（C++可以使用函数指针来引用函数）。根据这个思路，我们可以使用链表结构来编写一个函数。

例如，我们可以这样定义一个函数：


double add(double a, double b) {
 return a + b;
}

调用这个函数的代码如下：


double result = add(1.0, 2.0);
std::cout << result << std::endl;

以上就是使用C++编写一个简单的文字编译器的核心内容。当然，要实现一个通用的编译器，上述内容是不够的。但对于学习编译器编写具有很好的指导意义。

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