如何实现我正在编写的语言的执行？

Question

我使用 C# 编写自己的编程语言只是为了好玩。它被称为 SPL。它只有 12 个关键字/命令/指令，仅此而已。我确切地知道每个命令要做什么。这是类图：

这当然还没有结束。但我们的想法是，我们有一个运行时ISplRuntime。命令所做的所有事情都是在运行时完成的。例如，OutputCommand 将ISplRuntime.Current（这只是一个object）中的内容输出到ISplRuntime.Output（这是一个TextWriter）。

到目前为止一切顺利。但是我需要实现IGotoCommand，就像C#中的goto关键字一样。我要做三种goto。但我不知道如何改变程序的流程。

这是我尝试过的想法：

在ISplRuntime 中添加一个名为RunNextCommand() 的方法。在每个命令的Execute() 方法的最后，调用RunNextCommand。但是，如果用户编写了大量的 SPL 代码，堆栈跟踪会越来越大，并导致堆栈溢出。

将委托添加到ISplRuntime。每次命令完成执行时，Invoke() 代表。代理将寻找下一个要执行的命令并在该ICommand 上调用Execute()。但我不确定这是否也会导致堆栈溢出。 会导致堆栈溢出吗？

我仍然不太确定这是否是正确的方法。我只想要一个关于如何做这种事情的一般性答案，因为这是我第一次编写语言。另外请告诉我使用委托是否会导致堆栈溢出。

Answer 1

我使用 C# 编写自己的编程语言只是为了好玩。

太棒了！

在 ISplRuntime 中添加一个名为 RunNextCommand() 的方法。在每个命令的 Execute() 方法结束时，调用 RunNextCommand。

即使在您意识到这样做是堆栈溢出之前，您也应该意识到您对RunNextCommand 的描述并没有像锡上所说的那样。您所描述的内容称为RunRemainderOfProgram。这表明这个设计有问题。

向 ISplRuntime 添加一个委托。每次命令完成执行时，Invoke() 委托。委托将查找下一个要执行的命令并在该 ICommand 上调用 Execute()。但我不确定这是否也会导致堆栈溢出。会不会导致栈溢出？

我不明白为什么会这样。所以这里的想法是 RunNextCommand 作为它的最后一个动作设置一个委托，当被调用时，它会执行下一个命令吗？

你在这里发明的东西叫做延续。指令的延续是“接下来会发生什么？”当前执行点的位置。

我仍然不太确定这是否是正确的方法。我只是想要一个关于如何做这种事情的一般性答案，因为这是我第一次编写语言。

有很多方法可以构建解释器，这基本上就是您在这里所做的。我会继续试验，看看哪些有效，哪些无效。

这可能有助于研究如何在虚拟机和实际机器中解决此问题。在这些机器中，每条指令都有一个与之相关的唯一编号； “goto”包含要运行的下一条指令的编号。有一个称为“指令指针”的特殊变量，它具有当前正在运行的指令的编号。如果当前指令是goto，则IP设置为goto指示的值；如果不是，IP 将递增到下一条指令，依此类推。然后主循环就是“在当前IP查找指令，执行，设置新IP，重复”。

另外请告诉我使用委托是否会导致堆栈溢出。

很难预测我们看不到而您还没有编写的程序的行为。试试看，你会很快发现你是否写了一个无限递归。

祝你好运！

Answer 2

通常，您只需执行一个循环；在循环内，在当前行执行命令，然后对于所有非流控制命令递增当前行。对于 goto，只需将当前行设置为参数。没有堆栈问题，因为流程不是递归的 - 一切都是从指令循环启动的（根据您的类图，它属于运行时）。