首页 > web前端 > js教程 > 正文

使用JavaScript实现一个简单的编译器_javascript进阶

幻影之瞳
发布: 2025-11-20 21:06:05
原创
630人浏览过
编译器将高级语言转为目标代码,本文实现了一个将add和multiply表达式转为JavaScript的简易编译器,包含词法分析、语法分析和代码生成三阶段,最终输出对应表达式。

使用javascript实现一个简单的编译器_javascript进阶

实现一个简单的编译器,能帮助你深入理解编程语言的运行机制。虽然完整的编译器非常复杂,但我们可以用 JavaScript 实现一个简化版的编译流程:从源代码开始,经过词法分析、语法分析、生成抽象语法树(AST),再到代码生成。这个过程能让你掌握编译原理的核心思想。

1. 什么是编译器

编译器是一种将高级语言代码转换为另一种语言(如机器码或字节码)的程序。我们这里实现的是一个将简单表达式转换为 JavaScript 代码的“微型编译器”。

典型的编译流程包括:

  • 词法分析(Lexical Analysis):把源代码拆分成一个个有意义的“词法单元”(tokens)
  • 语法分析(Parsing):根据 tokens 构建抽象语法树(AST)
  • 代码生成(Code Generation):遍历 AST,生成目标代码

2. 示例语言设计

我们支持一种极简的表达式语言,比如:

立即学习Java免费学习笔记(深入)”;

add(2, multiply(3, 4))

这应该被编译成 JavaScript 表达式:

2 + 3 * 4

注意:我们只处理 add 和 multiply 两个函数,并将其映射为 + 和 * 操作符。

Text Mark
Text Mark

处理文本内容的AI助手

Text Mark 81
查看详情 Text Mark

3. 词法分析(Tokenizer)

将输入字符串分解为 token 流。每个 token 包含类型和值。

function tokenizer(input) {
  let current = 0;
  const tokens = [];

  while (current < input.length) {
    let char = input[current];

    // 处理括号
    if (char === '(') {
      tokens.push({ type: 'paren', value: '(' });
      current++;
      continue;
    }

    if (char === ')') {
      tokens.push({ type: 'paren', value: ')' });
      current++;
      continue;
    }

    // 跳过空格
    if (/\s/.test(char)) {
      current++;
      continue;
    }

    // 处理字母(函数名)
    if (/[a-z]/i.test(char)) {
      let value = '';
      while (/[a-z]/i.test(input[current])) {
        value += input[current++];
      }
      tokens.push({ type: 'name', value });
      continue;
    }

    // 处理数字
    if (/[0-9]/.test(char)) {
      let value = '';
      while (/[0-9]/.test(input[current])) {
        value += input[current++];
      }
      tokens.push({ type: 'number', value: Number(value) });
      continue;
    }

    throw new TypeError('未知字符: ' + char);
  }

  return tokens;
}
登录后复制

4. 语法分析(Parser)

将 tokens 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
    if (token.type === 'name') {
      let node = {
        type: 'CallExpression',
        name: token.value,
        params: []
      };

      current++; // 跳过函数名
      token = tokens[current];

      if (token.type !== 'paren' || token.value !== '(') {
        throw new Error('应为左括号');
      }
      current++; // 跳过 (
      token = tokens[current];

      // 解析参数
      while (token.type !== 'paren' || token.value !== ')') {
        node.params.push(walk());
        token = tokens[current];
      }

      current++; // 跳过 )
      return node;
    }

    throw new TypeError('未识别的 token: ' + token.type);
  }

  let ast = {
    type: 'Program',
    body: []
  };

  while (current < tokens.length) {
    ast.body.push(walk());
  }

  return ast;
}
登录后复制

5. 代码生成(Code Generator)

将 AST 转换回 JavaScript 代码。

function codeGenerator(node) {
  switch (node.type) {
    case 'Program':
      return node.body.map(codeGenerator).join('');

    case 'NumberLiteral':
      return node.value;

    case 'CallExpression':
      const { name, params } = node;

      let operator;
      if (name === 'add') operator = '+';
      else if (name === 'multiply') operator = '*';
      else throw new Error('不支持的函数: ' + name);

      return `(${codeGenerator(params[0])} ${operator} ${codeGenerator(params[1])})`;

    default:
      throw new TypeError('未支持的节点类型: ' + node.type);
  }
}
登录后复制

6. 组装编译器

把三个阶段串起来:

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

// 使用示例
const input = 'add(2, multiply(3, 4))';
console.log(compiler(input)); // 输出: (2 + (3 * 4))
登录后复制

基本上就这些。这个简易编译器展示了核心流程,虽然功能有限,但结构清晰,适合学习。你可以在此基础上扩展:支持更多操作符、变量、if 表达式等。关键是理解每一步的作用:分词 → 建树 → 生成代码。

以上就是使用JavaScript实现一个简单的编译器_javascript进阶的详细内容,更多请关注php中文网其它相关文章!

java速学教程(入门到精通)
java速学教程(入门到精通)

java怎么学习?java怎么入门?java在哪学?java怎么学才快?不用担心,这里为大家提供了java速学教程(入门到精通),有需要的小伙伴保存下载就能学习啦!

下载
来源:php中文网
本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系admin@php.cn
最新问题
开源免费商场系统广告
热门教程
更多>
最新下载
更多>
网站特效
网站源码
网站素材
前端模板
关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新 English
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送
PHP中文网APP
随时随地碎片化学习

Copyright 2014-2025 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号