如何编写解释器？答案

【问题标题】：How to write an interpreter?如何编写解释器？
【发布时间】：2009-12-18 07:25:23
【问题描述】：

我决定用 Ruby 编写一个小型解释器作为我的下一个项目。我需要具备哪些知识/技能才能成功？
我还没有决定要解释的语言，但我正在寻找一种不是玩具语言，但相对容易编写解释器的东西。提前致谢。

【问题讨论】：

嗯？如果没有决定语言，你怎么知道？有些可能很容易解释，即使使用库...
我认为在 Lisp 中编写 Ruby 解释器要比反之容易得多。
斯万特，我不太确定。
@Svante：“Lisp”是一个语言家族，以少数功能为特征。为非常原始的 Lisp 编写解释器并不难。我没用过 Ruby，但它可能有更多的实际需求和更复杂的语法（因为几乎所有东西的语法都比 Lisp 更复杂）。
编译器/解释器引用的匿名列表：stackoverflow.com/questions/1669/learning-to-write-a-compiler。除此之外，还有多个重复项。严肃：stackoverflow.com/questions/1770813 stackoverflow.com/questions/1604103 stackoverflow.com/questions/1500004 stackoverflow.com/questions/1446065 有趣：stackoverflow.com/questions/1777582 stackoverflow.com/questions/1253258

【解决方案1】：

你至少要学习：

词法分析（将字符分组为标记）
解析（将标记组合成结构）
抽象语法树（在数据结构中表示程序结构）
数据表示（假设您的语言有变量）
“运行”您的程序的评估循环

可以在介绍性文本Structure and Interpretation of Computer Programs 中找到对其中一些主题的精彩介绍。那本书中使用的语言是 Scheme，它是一种健壮的、指定良好的语言，非常适合您的第一个解释器实现。强烈推荐。

【讨论】：

感谢您的出色回答。只是好奇，您认为完成一个简单的工作口译员需要多长时间？
这个问题的答案取决于许多因素，其中最重要的是：(a) 执行人员的经验水平，以及 (b) 解释语言的选择。也可能是（c）实现语言的选择。作为一个粗略的猜测，对于一个学习这些技术的中级程序员来说，我可能会说几个星期的专注工作。

【解决方案2】：

我还没有决定要翻译的语言，但我正在寻找不是玩具语言，但相对容易编写口译员。提前致谢。

尝试一些 Lisp 方言，例如 Scheme 或 Clojure。（现在有一个想法：Clojure-in-Ruby，它与 Ruby 集成，就像 Clojure 与 Java 一样。）

使用 Lisp，无需担心语法的特殊性，因为 Lisp 的语法更接近于抽象语法树。

【讨论】：

Clorure 听起来像是史酷比会挖掘的语言。
已经完成springerlink.com/content/q3n77q7172831288和onestepback.org/index.cgi/Tech/Ruby/LispInRuby.red

【解决方案3】：

This SICP chapter 展示了如何在 Lisp（元循环求值器）中编写 Lisp 解释器。在我看来，这是最好的起点。然后你可以转到Lisp in Small Pieces 学习如何为 Lisp 编写高级解释器和编译器。实现像 Lisp 这样的语言（在 Lisp 本身中！）的优势在于，您可以免费获得词法分析器、解析器、AST、数据/程序表示和 REPL。您可以专注于让您的出色语言发挥作用！

【讨论】：

【解决方案4】：

有一个树顶项目可以为您提供帮助http://treetop.rubyforge.org/

【讨论】：

【解决方案5】：

您可以查看 Ruby 草案规范http://ruby-std.netlab.jp/

【讨论】：

【解决方案6】：

几天前我也有类似的想法。 LISP 是迄今为止最容易实现的，因为语法非常简单，并且该语言操作的数据结构与编写代码的结构相同。因此，您只需要一个最小的实现，并且可以根据以下方式定义其余部分自己。

但是，如果您正在尝试学习解析，您可能希望使用抽象语法树等来制作更复杂的语言。

如果您想查看我的（实际上是两天前的）lisp Java 实现，请查看mylisp.googlecode.com。我仍在努力，但令人难以置信的是，让现有的东西开始工作的时间是如此之短。

【讨论】：

【解决方案7】：

这并不难。这是LISP interpreter in ruby，源代码太小了，您应该复制/粘贴它。但是你现在要学习 LISP 吗？呵呵。

【讨论】：

【解决方案8】：

如果您只是为了好玩，请编写自己的简单语言并尝试一下。我的建议是一个非常简单的经典 BASIC（没有视觉基础或面向对象的东西）。使用行号、GOTO、INPUT 和 PRINT 就可以了。您可以做一些基本的事情，并且可以更好地了解事情的运作方式。

您需要的知识？

标记化（将大量字符转换为更有效的可读性，有效地将其拆分为“单词”）
解析（检查令牌并从中构建数据结构）
解释（循环遍历数据结构并执行每个命令）

对于最后一个，您还需要一种方法来避免变量。通常你只需要实现一个“堆栈”，一个巨大的数据块，你可以在其中标出一个区域。

【讨论】：

【解决方案9】：

它没有在 Lisp 中实现，但我发现 Write Yourself A Scheme in 48 Hours 在我开始使用 Haskell 时是一个非常有用的文档（尽管我在 48 小时后还没有完成它； YMMV）。它还可以让您深入了解口译员。

【讨论】：

【解决方案10】：

我可以推荐这本书。它讨论了编写解析器和解释器的模式等等：

http://www.amazon.co.uk/s/ref=nb_sb_noss?url=search-alias%3Daps&field-keywords=language+implementation+patterns&x=0&y=0

【讨论】：