使用JS实现一个简单的编译器_javascript高级

答案:该javaScript编译器将lisp风格函数调用转换为C风格,通过四步实现:词法分析将输入拆为词元;语法分析构建AST;转换器修改AST结构;代码生成器输出目标字符串。示例输入(add 2 (subtract 4 2))被正确转为add(2, subtract(4, 2)),展示了编译器核心流程:解析→转换→生成,帮助理解AST在Babel等工具中的作用。

使用JS实现一个简单的编译器_javascript高级

要实现一个简单的 javascript 编译器,我们不需要从零造轮子,但可以借助 AST(抽象语法树)来理解编译过程的核心步骤:词法分析、语法分析、转换和代码生成。下面是一个极简的“编译器”,它将类似 Lisp 风格的函数调用转换为 C 语言风格的函数调用。

例如:

输入(Lisp 风格):

(add 2 (subtract 4 2))

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输出(C 风格):

add(2, subtract(4, 2))

1. 词法分析(Tokenizer)

将输入字符串拆分为“词元”(tokens),比如括号、标识符、数字等。

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 function tokenizer(input) {   let current = 0;   const tokens = [];    while (current < input.length) {     let char = input[current];      if (char === '(') {       tokens.push({ type: 'paren', value: '(' });       current++;       continue;     }      if (char === ')') {       tokens.push({ type: 'paren', value: ')' });       current++;       continue;     }      // 跳过空白字符     if (/s/.test(char)) {       current++;       continue;     }      // 匹配数字(支持多位)     if (/[0-9]/.test(char)) {       let value = '';       while (/[0-9]/.test(char)) {         value += char;         char = input[++current];       }       tokens.push({ type: 'number', value });       continue;     }      // 匹配字母(用于函数名如 add, subtract)     if (/[a-z]/i.test(char)) {       let value = '';       while (/[a-z]/i.test(char)) {         value += char;         char = input[++current];       }       tokens.push({ type: 'name', value });       continue;     }      throw new TypeError('未知字符: ' + char);   }    return tokens; } 

2. 语法分析(Parser)

将词元列表转换为抽象语法树(AST)。

 function parser(tokens) {   let current = 0;    function walk() {     let token = tokens[current];      // 数字节点     if (token.type === 'number') {       current++;       return {         type: 'NumberLiteral',         value: token.value,       };     }      // 函数调用以左括号开始     if (token.type === 'paren' && token.value === '(') {       token = tokens[++current]; // 跳过 '('        // 下一个是函数名       let node = {         type: 'CallExpression',         name: token.value,         params: [],       };        token = tokens[++current]; // 跳过函数名        // 处理参数,直到遇到右括号       while (token.type !== 'paren' || token.value !== ')') {         node.params.push(walk());         token = tokens[current];       }        current++; // 跳过 ')'       return node;     }      throw new TypeError('意外的 token: ' + token.value);   }    // 构建根节点   const ast = {     type: 'Program',     body: [],   };    while (current < tokens.length) {     ast.body.push(walk());   }    return ast; } 

3. 转换(transformer

遍历 AST 并生成新的 AST 结构(目标结构)。

 function transformer(ast) {   const newAst = {     type: 'Program',     body: [],   };    ast._context = newAst.body;    function traverse(node, parent) {     if (node.type === 'NumberLiteral') {       parent._context.push({         type: 'NumberLiteral',         value: node.value,       });     }      if (node.type === 'CallExpression') {       let expression = {         type: 'CallExpression',         callee: {           type: 'Identifier',           name: node.name,         },         arguments: [],       };        node._context = expression.arguments;       parent._context.push(expression);     }      if (node.type === 'Program') {       node.body.forEach(child => {         traverse(child, node);       });     }      if (node.type === 'CallExpression') {       node.params.forEach(child => {         traverse(child, node);       });     }   }    traverse(ast, null);   return newAst; } 

4. 代码生成(Code Generator)

将新 AST 转换为目标代码字符串。

 function codeGenerator(node) {   if (node.type === 'Program') {     return node.body.map(codeGenerator).join('n');   }    if (node.type === 'Identifier') {     return node.name;   }    if (node.type === 'NumberLiteral') {     return node.value;   }    if (node.type === 'CallExpression') {     const args = node.arguments.map(codeGenerator).join(', ');     return `${codeGenerator(node.callee)}(${args})`;   }    throw new TypeError('未支持的节点类型: ' + node.type); } 

把所有部分组合起来:

 function compiler(input) {   const tokens = tokenizer(input);   const ast = parser(tokens);   const newAst = transformer(ast);   const output = codeGenerator(newAst);   return output; } 

测试一下:

 const input = '(add 2 (subtract 4 2))'; console.log(compiler(input));  // 输出: add(2, subtract(4, 2)) </font> 

基本上就这些。这个简单编译器展示了现代编译器(如 Babel、typescript)的基本流程:解析 → 转换 → 生成。虽然功能极简,但它帮助你理解 AST 的作用和编译原理的核心思想。不复杂但容易忽略细节,比如上下文管理和递归遍历。掌握这些,再看 babel 插件或自定义 DSL 就会清晰很多。

以上就是使用js实现一个简单的编译器_

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