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用java開發C語言編譯器vue
咱們第一次使用C語言開發程序時，每每是在控制檯上打印一句」Hello World」,實現打印語句功能的函數是printf, 這個函數是有C語言的連接庫提供的，開發者能夠直接調用，相似於這種無需本身實現，直接能夠調用的函數，咱們都稱爲庫函數，或是API, 本節，咱們要爲當前構建的虛擬機提供C語言庫函數，咱們要給解釋器提供一種函數調用機制，這些函數無需程序本身實現，而是由咱們的解釋器提供的，C語言程序直接調用便可，這節，咱們要實現的一個庫函數就是printf. 完成本節代碼後，咱們的解釋器能解釋執行下面程序：java
void main() {
printf("a is %d:",1);
}
printf函數是咱們解釋器提供給代碼的，有了庫函數，程序的開發便能高效不少。api
庫函數機制的實現由新構造的類ClibCall,咱們先看看它的實現代碼：微信
package backend;
import java.util.ArrayList;
import java.util.HashSet;
import java.util.Set;
public class ClibCall {
private Set<String> apiSet;
private ClibCall() {
apiSet = new HashSet<String>();
apiSet.add("printf");
}
private static ClibCall instance = null;
public static ClibCall getInstance() {
if (instance == null) {
instance = new ClibCall();
}
return instance;
}
public boolean isAPICall(String funcName) {
return apiSet.contains(funcName);
}
public Object invokeAPI(String funcName) {
switch (funcName) {
case "printf":
return handlePrintfCall();
default:
return null;
}
}
private Object handlePrintfCall() {
ArrayList<Object> argsList = FunctionArgumentList.getFunctionArgumentList().getFuncArgList(false);
String argStr = (String)argsList.get(0);
String formatStr = "";
int i = 0;
int argCount = 1;
while (i < argStr.length()) {
if (argStr.charAt(i) == '%' && i+1 < argStr.length() &&
argStr.charAt(i+1) == 'd') {
i += 2;
formatStr += argsList.get(argCount);
argCount++;
} else {
formatStr += argStr.charAt(i);
i++;
}
}
System.out.println(formatStr);
return null;
}
}
ClibCall 包含了一個集合類叫apiSet, 其用於存儲庫函數的函數名，當代碼中有函數調用時，解釋器拿到被調函數的名字，提交給ClibCall, 該類會在apiSet中查找是否含有與給定名字相同的字符串，若是有，那意味着該函數屬於庫函數。markdown
因爲目前咱們只實現了一個庫函數printf, 所以初始化時，咱們把字符串」printf」加入到該集合中。 isAPICall 傳入的是函數名，若是函數名包含在apiSet裏面，那麼返回true, 代表他是庫函數調用。架構
invokeAPICall 用來執行給定的庫函數，傳入參數是庫函數的名稱。在裏面，解釋器根據不一樣的庫函數名稱，去實現不一樣的庫函數。handlePrintfCall用於實現printf調用，首先，它得到輸入參數，第一個輸入參數是要顯示到控制檯上的字符串，在字符串中，可能會含有格式化字符，當前咱們實現的printf可接受的格式化字符是%d. 在printf的模擬實現中，咱們遍歷每個字符，當遇到%d時，咱們從參數列表中得到對應的數值，而後把數值替換%d格式符，最後經過println把格式化後的字符串打印到控制檯上。app
有了庫函數調用後，每當解釋器解析到函數調用是，須要肯定當前調用的函數是代碼本身實現的，仍是庫函數提供的，這個機制的實如今UnaryExecutor中，代碼以下：ide
public class UnaryNodeExecutor extends BaseExecutor{
@Override
public Object Execute(ICodeNode root) {
executeChildren(root);
int production = (Integer)root.getAttribute(ICodeKey.PRODUCTION);
String text ;
Symbol symbol;
Object value;
ICodeNode child;
switch (production) {
....
case CGrammarInitializer.Unary_LP_ARGS_RP_TO_Unary:
//先得到函數名
String funcName = (String)root.getChildren().get(0).getAttribute(ICodeKey.TEXT);
if (production == CGrammarInitializer.Unary_LP_ARGS_RP_TO_Unary) {
ICodeNode argsNode = root.getChildren().get(1);
ArrayList<Object> argList = (ArrayList<Object>)argsNode.getAttribute(ICodeKey.VALUE);
FunctionArgumentList.getFunctionArgumentList().setFuncArgList(argList);
}
//找到函數執行樹頭節點
ICodeNode func = CodeTreeBuilder.getCodeTreeBuilder().getFunctionNodeByName(funcName);
if (func != null) {
Executor executor = ExecutorFactory.getExecutorFactory().getExecutor(func);
executor.Execute(func);
Object returnVal = func.getAttribute(ICodeKey.VALUE);
if (returnVal != null) {
System.out.println("function call with name " + funcName + " has return value that is " + returnVal.toString());
root.setAttribute(ICodeKey.VALUE, returnVal);
}
} else {
ClibCall libCall = ClibCall.getInstance();
if (libCall.isAPICall(funcName)) {
Object obj = libCall.invokeAPI(funcName);
root.setAttribute(ICodeKey.VALUE, obj);
}
}
....
}
當解釋器解析函數調用時，它如今函數調用表中，查找給定函數的語法執行樹頭結點，若是找不到的話，那麼解釋器知道，這個函數是庫函數，因而調用ClibCall來處理，它先經過isAPICall來判斷，給定函數是不是庫函數，若是是的話，則調用invokeAPI來執行庫函數提供的功能。函數
有了ClibCall, 之後咱們想要添加新的庫函數時，只要修改ClibCall的實現便可，基於如今的架構基礎上，咱們從此能夠快速的實現更多庫函數，從而讓咱們的解釋器愈來愈強大！ui
更加具體的代碼解釋和調試過程請參看視頻。
本文分享自微信公衆號 - Coding迪斯尼（gh_c9f933e7765d）。
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