自制编程语言-扫描版-带完整书签.pdf

带完整书签 第1章 引子 001 1.1 为什么要制作编程语言 002 1.2 自制编程语言并不是很难 003 1.3 本书的构成与面向读者 004 1.4 用什么语言来制作 006 1.5 要制作怎样的语言 007 1.5.1 要设计怎样的语法 007 1.5.2 要设计怎样的运行方式 009 补充知识 “用户”指的是谁？ 012 补充知识 解释器并不会进行翻译 012 1.6 环境搭建 012 1.6.1 搭建开发环境 012 补充知识 关于bison与flex的安装 014 1.6.2 本书涉及的源代码以及编译器 015 第2章 试做一个计算器 017 2.1 yacc/lex是什么 018 补充知识 词法分析器与解析器是各自独立的 019 2.2 试做一个计算器 020 2.2.1 lex 021 2.2.2 简单正则表达式讲座 024 2.2.3 yacc 026 2.2.4 生成执行文件 033 2.2.5 理解冲突所代表的含义 034 2.2.6 错误处理 040 2.3 不借助工具编写计算器 041 2.3.1 自制词法分析器 041 补充 知识 保留字（关键字） 046 补充知识 避免重复包含 047 2.3.2 自制语法分析器 048 补充知识 预读记号的处理 053 2.4 少许理论知识——LL(1)与LALR(1) 054 补充知识 Pascal/C中的语法处理诀窍 056 2.5 习题：扩展计算器 056 2.5.1 让计算器支持括号 056 2.5.2 让计算器支持负数 058 第3章 制作无类型语言crowbar 061 3.1 制作crowbarver.0.1 语言的基础部分 062 3.1.1 crowbar是什么 062 3.1.2 程序的结构 063 3.1.3 数据类型 064 3.1.4 变量 064 补充知识 初次赋值兼做变量声明的理由 066 补充说明 各种语言的全局变量处理 067 3.1.5 语句与结构控制 067 补充知识 elif、elsif、elseif的选择 068 3.1.6 语句与运算符 069 3.1.7 内置函数 069 3.1.8 让crowbar支持C语言调用 070 3.1.9 从crowbar中调用C语言（内置函数的编写） 071 3.2 预先准备 071 3.2.1 模块与命名规则 072 3.2.2 内存管理模块MEM 073 补充知识 valgrind 075 补充知识 富翁式编程 075 补充知识 符号表与扣留操作 076 3.2.3 调试模块DBG 076 3.3 crowbarver.0.1 的实现 077 3.3.1 crowbar的解释器——CRB_Interpreter 077 补充知识 不完全类型 080 3.3.2 词法分析——crowbar.l 081 补充知识 静态变量的许可范围 084 3.3.3 分析树的构建——crowbar.y与create.c 085 3.3.4 常量折叠 089 3.3.5 错误信息 089 补充知识 关于crowbar中使用的枚举型定义 091 3.3.6 运行——execute.c 092 3.3.7 表达式评估——eval.c 096 3.3.8 值——CRB_Value 104 3.3.9 原生指针型 105 3.3.1 0变量 106 3.3.1 1字符串与垃圾回收机制——string_pool.c 108 3.3.1 2编译与运行 110 第4章 数组和mark-sweep垃圾回收器 113 4.1 crowbarver. 0.2 114 4.1.1 crowbar的数组 114 4.1.2 访问数组元素 115 4.1.3 数组是一种引用类型 116 补充知识 “数组的数组”和多维数组 116 4.1.4 为数组添加元素 118 4.1.5 增加(模拟)函数调用功能 118 4.1.6 其他细节 118 4.2 制作mark-sweepGC 119 4.2.1 引用数据类型的结构 119 4.2.2 mark-sweepGC 121 补充知识 引用和immutable 123 4.2.3 crowbar栈 124 4.2.4 其他根 127 4.2.5 原生函数的形式参数 128 4.3 实现GC本身 129 4.3.1 对象的管理方法 129 4.3.2 GC何时启动 129 4.3.3 sweep阶段 132 补充知识 GC现存的问题 133 补充知识 CopingGC 134 4.4 其他修改 136 4.4.1 修改语法 136 4.4.2 函数的模拟 137 4.4.3 左值的处理 139 4.4.4 创建数组和原生函数的书写方法 142 4.4.5 原生指针类型的修改 144 第5章 中文支持和Unicode 147 5.1 中文支持策略和基础知识 148 5.1.1 现存问题 148 5.1.2 宽字符（双字节）串和多字节字符串 149 补充知识 wchar_t肯定能表示1个字符吗？ 150 5.1.3 多字节字符/宽字符之间的转换函数群 150 5.2 Unicode 153 5.2.1 Unicode的历史 153 5.2.2 Unicode的编码方式 154 补充知识 Unicode可以固定（字节）长度吗？ 156 5.3 crowbarbook_ver.0.3 的实现 156 5.3.1 要实现到什么程度？ 156 5.3.2 发起转换的时机 157 5.3.3 关于区域设置 158 5.3.4 解决0x5C问题 158 补充知识 失败的#ifdef 160 5.3.5 应该是什么样子 160 补充知识 还可以是别的样子——CodeSetIndependent 161 第6章 制作静态类型的语言Diksam 163 6.1 制作DiksamVer0.1 语言的基本部分 164 6.1.1 Diksam的运行状态 164 6.1.2 什么是Diksam 165 6.1.3 程序结构 165 6.1.4 数据类型 166 6.1.5 变量 166 6.1.6 语句和流程控制 167 6.1.7 表达式 167 6.1.8 内建函数 168 6.1.9 其他 168 6.2 什么是静态的/执行字节码的语言 169 6.2.1 静态类型的语言 169 6.2.2 什么是字节码 169 6.2.3 将表达式转换为字节码 170 6.2.4 将控制结构转换为字节码 173 6.2.5 函数的实现 173 6.3 Diksamver.0.1 的实现——编译篇 175 6.3.1 目录结构 175 6.3.2 编译的概要 176 6.3.3 构建分析树（create.c） 176 6.3.4 修正分析树（fix_tree.c） 179 6.3.5 Diksam的运行形式——DVM_Executable 185 6.3.6 常量池 186 补充知识 YARV的情况 187 6.3.7 全局变量 188 6.3.8 函数 189 6.3.9 顶层结构的字节码 189 6.3.1 0行号对应表 190 6.3.1 1栈的需要量 190 6.3.1 2生成字节码（generate.c） 191 6.3.1 3生成实际的编码 193 6.4 Diksam虚拟机 197 6.4.1 加载/链接DVM_Executable到DVM 200 6.4.2 执行——巨大的switchcase 202 6.4.3 函数调用 204 第7章 为Diksam引入数组 207 7.1 Diksam中数组的设计 208 7.1.1 声明数组类型的变量 208 7.1.2 数组常量 209 补充知识 D语言的数组 210 7.2 修改编译器 210 7.2.1 数组的语法规则 210 7.2.2 TypeSpecifier结构体 212 7.3 修改DVM 213 7.3.1 增加指令 213 补充知识 创建Java的数组常量 215 补充知识 C语言中数组的初始化 217 7.3.2 对象 217 补充知识 ArrayStoreException 218 7.3.3 增加null 219 7.3.4 哎!还缺点什么吧？ 219 第8章 将类引入Diksam 221 8.1 分割源文件 222 8.1.1 包和分割源代码 222 补充知识 #include、文件名、行号 225 8.1.2 DVM_ExecutableList 225 8.1.3 ExecutableEntry 226 8.1.4 分开编译源代码 227 8.1.5 加载和再链接 230 补充知识 动态加载时的编译器 233 8.2 设计Diksam中的类 233 8.2.1 超简单的面向对象入门 233 8.2.2 类的定义和实例创建 237 8.2.3 继承 239 8.2.4 关于接口 241 8.2.5 编译与接口 242 8.2.6 Diksam怎么会设计成这样？ 243 8.2.7 数组和字符串的方法 245 8.2.8 检查类的类型 246 8.2.9 向下转型 246 8.3 关于类的实现——继承和多态 247 8.3.1 字段的内存布局 247 8.3.2 多态——以单继承为前提 249 8.3.3 多继承——C++ 250 8.3.4 Diksam的多继承 252 补充知识 无类型语言中的继承 254 8.3.5 重写的条件 254 8.4 关于类的实现 256 8.4.1 语法规则 256 8.4.2 编译时的数据结构 258 8.4.3 DVM_Executable中的数据结构 260 8.4.4 与类有关的指令 262 补充知识 方法调用、括号和方法指针 263 8.4.5 方法调用 264 8.4.6 super 266 8.4.7 类的链接 266 8.4.8 实现数组和字符串的方法 267 8.4.9 类型检查和向下转型 267 补充知识 对象终结器（finalizer）和析构函数（destructor） 268 第9章 应用篇 271 9.1 为crowbar引入对象和闭包 272 9.1.1 crowbar的对象 272 9.1.2 对象实现 273 9.1.3 闭包 274 9.1.4 方法 276 9.1.5 闭包的实现 278 9.1.6 试着跟踪程序实际执行时的轨迹 281 9.1.7 闭包的语法规则 284 9.1.8 普通函数 284 9.1.9 模拟方法（修改版） 285 9.1.1 0基于原型的面向对象 286 9.2 异常处理机制 286 9.2.1 为crowbar引入异常 286 9.2.2 setjmp()/longjmp() 289 补充知识 Java和C#异常处理的不同 293 9.2.3 为Diksam引入异常 295 补充知识 catch的编写方法 296 9.2.4 异常的数据结构 297 9.2.5 异常处理时生成的字节码 299 9.2.6 受查异常 301 补充知识 受查异常的是与非 303 补充知识 异常处理本身的是与非 304 9.3 构建脚本 305 9.3.1 基本思路 306 9.3.2 YY_INPUT 307 9.3.3 Diksam的构建脚本 308 9.3.4 三次加载/链接 308 9.4 为crowbar引入鬼车 309 9.4.1 关于“鬼车” 309 9.4.2 正则表达式常量 310 9.4.3 正则表达式的相关函数 311 9.5 其他 312 9.5.1 foreach和迭代器（crowbar） 312 9.5.2 switchcase（Diksam) 314 9.5.3 enum（Diksam） 315 9.5.4 delegate（Diksam） 316 9.5.5 final、const（Diksam） 319 附录A crowbar语言的设计 322 附录B Diksam语言的设计 336 附录C DiksamVirtualMachine指令集 359 编程语言实用化指南——写在最后 369 参考文献 375