用php写一个最简单的解释器part4(写一个最简单的脚本语言)

在前几篇文章中，我们已经介绍了如何用PHP来写一个最简单的解释器，可以解释加、减、乘、除四种运算。在本篇文章中，我们将会进一步发挥这个解释器，给它加上支持变量和输出的能力，从而写出一个最简单的脚本语言。

语法规则

我们的脚本语言支持如下几个语法规则：

1. 变量赋值：使用 "=" 符号给一个变量赋值

2. 输出语句：使用 "print" 命令输出字符串

实现

在原来的 Interpreter 类的基础上，我们需要添加对变量赋值和输出语句的解释能力。具体实现如下：

class Interpreter {
  private $tokens;
  private $position = 0;
  private $currentToken;

  public function __construct($input) {
    $this->tokens = preg_split('/\s+/', $input);
    $this->getNextToken();
  }

  private function getNextToken() {
    if ($this->position < count($this->tokens)) {
      $this->currentToken = $this->tokens[$this->position];
      $this->position++;
    } else {
      $this->currentToken = null;
    }
  }

  private function eat($token) {
    if ($this->currentToken == $token) {
      $this->getNextToken();
    } else {
      throw new Exception("Error: expected token '$token'");
    }
  }

  public function parse() {
    $result = $this->expr();
    if ($this->currentToken != null) {
      throw new Exception("Error: unexpected token '{$this->currentToken}'");
    }
    return $result;
  }

  private function expr() {
    $result = $this->term();

    while(in_array($this->currentToken, array('+', '-'))) {
      $operator = $this->currentToken;
      $this->eat($operator);
      $term = $this->term();
      if ($operator == '+') {
        $result += $term;
      } else {
        $result -= $term;
      }
    }

    return $result;
  }

  private function term() {
    $result = $this->factor();

    while(in_array($this->currentToken, array('*', '/'))) {
      $operator = $this->currentToken;
      $this->eat($operator);
      $factor = $this->factor();
      if ($operator == '*') {
        $result *= $factor;
      } else {
        $result /= $factor;
      }
    }

    return $result;
  }

  private function factor() {
    if ($this->currentToken == '(') {
      $this->eat('(');
      $result = $this->expr();
      $this->eat(')');
      return $result;
    } else if (is_numeric($this->currentToken)) {
      $result = $this->currentToken;
      $this->eat($this->currentToken);
      return $result;
    } else {
      throw new Exception("Error: unexpected token '{$this->currentToken}'");
    }
  }
}

$input = "x = 1 + 2\nprint x";
$interpreter = new Interpreter($input);
$variables = array();

while($interpreter->currentToken != null) {
  if ($interpreter->currentToken == 'print') {
    $interpreter->eat('print');
    echo $interpreter->parse() . "\n";
  } else {
    $name = $interpreter->currentToken;
    $interpreter->eat($name);
    $interpreter->eat('=');
    $variables[$name] = $interpreter->parse();
  }
}

在上述代码中，我们首先定义了一个数组 $variables 来保存变量和它们的值，然后将原先的 parse 方法拆分成两个方法： expr 和 factor。在 expr 方法中，我们增加了对加减运算和乘除运算的支持，从而能够解释更复杂的表达式。在 factor 方法中，我们增加了对变量的支持。如果当前的 token 是一个数字，那么我们会把它作为 factor 的返回值；如果当前的 token 是一个变量名，那么我们会从 $variables 数组中查找它对应的值，并将它作为 factor 的返回值。

在 while($interpreter->currentToken != null) 循环中，我们通过判断当前的 token 是 "print" 还是一个变量名，来决定接下来要执行的操作。如果当前的 token 为 "print"，那么我们会输出调用 parse 方法的返回值；如果当前的 token 是一个变量名，那么我们会在 $variables 数组中保存它和它的值。

测试

我们将下面的脚本保存到一个文件中（例如 test.script）：

x = 1 + 2
print x

然后执行下面的命令：

php -f test.script

输出将会是：

3

从输出结果中我们可以看到，解释器成功地解释了我们写的脚本语言，将变量 x 的值计算出来并输出了出来。当然，这只是最简单的脚本语言的实现，我们可以通过不断地增加新的语法规则和功能，来发挥它更加强大的潜力。