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编写新语言

鸣蛇不仅仅是一个 Python 超集语言,也是编写一个能编译到 Python 的编程语言的模板。

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使用电脑打开鸣蛇的 GitHub 地址,点击界面上的 Use this template 按钮。

Use this template

修改语法并生成解析文件

鸣蛇使用 Pegen 对文件进行解析,语法描述都在项目根目录下的 mingshe.gram 里。修改完成后执行 python script\generate.py 即可为你所描述的语法生成一个纯 Python 编译器。

语法文件剖析

整个语法文件分为两大块,一个是插入最终生成的解析器文件头部的代码,一个是语法规则。

在头部代码里,我们可以自行封装一些编译过程,例如 make_partial_functionmake_nullish_coalescingmake_optional_chaining 等,这是为了后续编写语法规则时更加方便地使用这些过程。

语法规则

左递归

Pegen 可以解析左递归语法,所以你在编写语法规则的时候不必自己在脑子里解决左递归。

# comment

Python 风格的注释。

e1 e2

匹配 e1 然后匹配 e2。

1
rule_name: first_rule second_rule

e1 | e2

匹配 e1 或 e2。

出于格式化目的,第一个选项也可以出现在规则名称之后的行上。 在这种情况下,| 必须在第一个选项之前使用,如下所示:

1
2
3
rule_name[return_type]:
    | first_alt
    | second_alt

( e )

匹配 e。

1
rule_name: (e)

一个稍微复杂和有用的示例:将分组运算符与重复运算符一起使用:

1
rule_name: (e1 e2)*

[ e ] or e?

非必需地匹配 e。

1
rule_name: [e]

一个更有用的例子:定义尾随逗号是可选的:

1
rule_name: e (',' e)* [',']

e*

匹配零次或多次出现的 e。

1
rule_name: (e1 e2)*

e+

匹配一次或多次出现的 e。

1
rule_name: (e1 e2)+

s.e+

匹配一个或多个 e,以 s 分隔。生成的解析树不包含分隔符,在其他方面与(e (s e)*)相同。

1
rule_name: ','.e+

&e

尝试匹配 e 且不消耗任何输入。

!e

尝试匹配非 e 且不消耗任何输入。

取自 Python 语法的一个示例:primary 由一个原子组成,其后不允许跟随 .([

1
primary: atom !'.' !'(' !'['

~

强制继续当前的匹配规则,即使它后续匹配失败。

在如下示例中,如果成功匹配左括号,则不会考虑其他替代方案,即使 some_rule')' 无法解析。

1
rule_name: '(' ~ some_rule ')' | some_alt

规则内赋值

在一个规则中,你可以对部分匹配进行命名,以便在生成 AST 时使用。

1
rule_name[return_type]: '(' a=some_other_rule ')' { a }

匹配后执行动作

动作必须是任何有效的 Python 语句,且它的返回值会作为该节点的值。

1
2
3
rule_name[return_type]:
    | first_alt1 first_alt2 { first_action }
    | second_alt1 second_alt2 { second_action }

你可以返回一个 ast 对象,例如 { ast.Add() };也可以调用一个函数,例如 { self.make_partial_function() }

LOCATIONS

LOCATIONS 是一个特殊的变量,它等价于以关键词参数的形式传入一个字典,其中包含了当前的位置信息。

最后一步:改名大法

使用一个现代编辑器在整个项目里搜索 mingshe,修改成你喜欢的名称。一个简单易用的、可以作为 Python 模块存在的超集语言就做好了。

如何使用你自己的语言

就像使用鸣蛇一样使用它。