[Rust] Небольшой язык программирования и его разработка

Ответить на тему

Автор

Сообщение

news_bot ^®

Стаж: 6 лет 9 месяцев
Сообщений: 27286

news_bot ^® написал(а)
17-Май-2021 01:30

Цитировать

Как всё началосьСидел я на третьем курсе колледжа и ничего не делал, получая пятерки. Материал я усваивал быстро (спасибо форумам и хабру), но чего-то мне не хватало и тогда я взялся за изучение операционных систем, надеясь что-то сделать к диплому. Время шло, практика и кончился третий курс.Переходя в следующий курс я начал активно изучать всё что касалось ОСи, но толком никуда не продвинулся. Тогда и родилась у меня идея создать свой ЯП. Времени было мало, а делать было что-то нужно и я в свободное от удалёнки (с серой ЗП) что-то писал.Язык я решил назвать The Gorge.Часть первая. Как работает язык и где его найтиБыло принято решение разместить язык на платформе гитхаб и создать новый профиль.
На тот момент я имел в распоряжении старый подаренный мне акк, но в последствии всё-таки создал свой и сейчас его можно найти так: (просто допишите сайт)/pcPowerJG/natural-network.В папке src в файле lib.rs мы можем увидеть чудо, язык написан почти полностью на раст (почему почти? к сожалению в далёкие времена 2019 года раст не давал открыть файл на моей любимой манжаре и пришлось открывать его через Си). Ну так вот, первое что мне было необходимо сделать - создать словарь используемых ключевых слов.

words.push("object".to_string());//1 // используется для создания объекта, который хранит значения в памяти
words.push("if".to_string());//2 // оператор условия, нужен для сравнения ДВУХ параметров
words.push("exit_()".to_string());//3//выход из приложения
words.push("func".to_string()); //4//инициализация функции
words.push("print".to_string());//5 // вывод на консоль
words.push("remove".to_string());//6 //удаление
words.push("array".to_string());//7 // создание массива
words.push("struct".to_string()); //8 // создание структуры
words.push("end".to_string());//9//end operation
words.push("end_func".to_string()); // 10 // конец функции
words.push("return".to_string()); // 11
words.push("!eq".to_string());// 12
words.push(">".to_string()); // 13
words.push("<".to_string()); // 14
words.push("loop".to_string());// 15
words.push("end_loop".to_string());// 16
words.push("_".to_string()); // 17 // просто в качестве НЕ ключевого слова
words.push("break".to_string()); // 18
words.push("true".to_string()); // 19
words.push("false".to_string()); // 20

Как мы видим у слов есть определённая нумерация (и не с нуля. это важно).Следующая главная функция это функция старт.

pub fn start_(&mut self, text: String) -> u8

В ней происходит вся магия обработки текста и перевод его в действие. Сразу оговорюсь, мы пишем интерпретатор.Так как мы пишем интерпретатор, нам необходимо как-то это обрабатывать, для этого необходимо создавать карту действий, но мы ограничимся простым массивом.Так же создадим переменные для временного хранения информации (тело цикла к примеру или математическое выражение, имя функции и т.д.).Привожу код.

let mut temp_values: String = String::new(); // ВРЕМЕННЫЕ ПЕРЕМЕННЫЕ
let mut temp_name: String = String::new(); // ...
let mut temp_buffer: String = String::new(); // ...
let mut func_text: String = String::new();
let mut last_op: [usize; 3] = [0; 3]; // храним три последних действия
// ----------------------------------------------
let mut if_count: usize = 0;
let mut if_result: bool = true; // ответ на условие
let mut struct_flag: bool = false; // это структура или условие
let mut function_inactive_flag: bool = false; // если функция не активна
let mut loop_flag: bool = false; // попали на цикл
let mut index_loop: usize = 0; // количество циклов (для цикла в цикле)

Так же смотря код можно заметить много флагов, они нужны как-раз таки для нормального функционирования.Всего наш код делиться на три блока

if ch == ' ' || ch == '\t' {
//...................
} else if ch == '\n' {
//...................
} else if ch == '=' {
//...................
}
} else {
temp_values.push(ch);
}

В первом мы выполняем действия при разделении кода (то есть сразу смотрим что за ключевое слово или переменная и записываем в карту действий). Второй выполняем после символа окончания строки, тут мы выполняем действия. И третий выполняется при присваивании.
Блок else нужен только для записи переменной.Дальше ныряем по коду, предлагаю посмотреть каждый блок отдельно.

if function_inactive_flag {
// ...
}
if loop_flag {
// ...
}
match temp_values.trim() {
// ...
}

Мы видим в блоке ещё три блока. Первый блок связан с функциями, в нём происходит запись их в переменную (мы храним имя функции как переменную).Второй связан с циклом, запись текста в переменную и выполнение цикла.
Третий же обнаруживает действия и отправляет их в карту.Всё остальное же идёт согласно законам логики построения программы.К примеру: a = b + c
Преобразуется в: last_op[0] = 1 last_op[1] = 17
И выполниться: в функции math_work .МатематикаФункция преобразования переменных в значения:

fn math_work(&self, text: String) -> String {
let text: String = Words::trim(text.clone());
let mut result_string: String = String::new();
let mut temp_string: String = String::new();
for ch in text.chars() {
match ch {
'+' | '-' | '/' | '*' | '(' | ')' | '&' | '|' | '!' | '=' | '<' | '>' => {
if Words::is_digit(temp_string.clone()) {
result_string += temp_string.clone().as_str();
} else {
result_string += self.search_var(temp_string).0.clone().as_str();
}
result_string.push(ch.clone());
temp_string = String::new();
},
_ => {
temp_string.push(ch.clone());
},
}
}
let (value, type_, _temp) = self.search_var(temp_string.clone());
if _temp {
result_string += value.as_str();
} else {
result_string += temp_string.clone().as_str();
} result_string
}

Всё достаточно просто, если символ не является буквой (или другим символом используемым в именах переменных) - сразу пишем его, если является ищем конец переменной (обычно между переменными есть два других спецсимвола, либо символ конца строки) и заменяем её имя значением.Передаём всё в следующую функцию:

fn eval(str_: Vec<char>) -> f32 {
let mut i: usize = 0;
Words::expr(str_, &mut i)
}

Вся математическая магия

fn eval(str_: Vec<char>) -> f32 {
let mut i: usize = 0;
Words::expr(str_, &mut i)
}
fn plus_one(u: &mut usize) {
*u += 1;
}
fn number(ch_: Vec<char>, idx: &mut usize) -> f32 {
let mut result: f32 = 0.0;
//float result = 0.0;
let mut div: f32 = 10.0;
let mut sign: f32 = 1.0;
if ch_[*idx] == '-'{
sign = -1.0;
*idx += 1;
}
while *idx < ch_.len() &&
match ch_[*idx] {
'0' | '1' | '2' | '3' | '4' | '5' | '6' | '7' | '8' | '9' => { true },
_ => { false }
}
{
result = result * 10.0 + (f32::from_str(&ch_[*idx].to_string()).expect("не удалось форматировать строку"));
*idx += 1;
}
if *idx < ch_.len() && (ch_[*idx] == '.'){
*idx += 1;
while *idx < ch_.len() &&
match ch_[*idx] {
'0' | '1' | '2' | '3' | '4' | '5' | '6' | '7' | '8' | '9' => { true },
_ => { false }
}
{
result = result + (f32::from_str(&ch_[*idx].to_string()).expect("не удалось форматировать строку")) / div;
div *= 10.0;
*idx += 1;
}
}
sign * result
}
fn expr(ch_: Vec<char>, idx: &mut usize) -> f32 {
let mut result: f32 = Words::term(ch_.clone(), idx);
while *idx < ch_.len() && (ch_[*idx] == '+' || ch_[*idx] == '-') {
match ch_[*idx] {
'+' => {
*idx += 1;
result += Words::term(ch_.clone(), idx);
},
'-' => {
*idx += 1;
result -= Words::term(ch_.clone(), idx);
},
_ => {},
}
} result
}
fn term(ch_: Vec<char>, idx: &mut usize) -> f32 {
let mut result: f32 = Words::factor(ch_.clone(), idx);
let mut div: f32 = 0.0;
while *idx < ch_.len() && (ch_[*idx] == '*' || ch_[*idx] == '/') {
match ch_[*idx] {
'*' => {
*idx += 1;
result *= Words::factor(ch_.clone(), idx);
},
'/' => {
*idx += 1;
div = Words::factor(ch_.clone(), idx);
if (div != 0.0) {
result /= div;
} else {
panic!("Division by zero!\n");
}
},
_ => {},
}
} result
}
fn factor(ch_: Vec<char>, idx: &mut usize) -> f32 {
let mut result: f32 = 0.0;
let mut sign: f32 = 1.0;
if (ch_[*idx] == '-') {
sign = -1.0;
*idx += 1;
}
if (ch_[*idx] == '(') {
*idx += 1;
result = Words::expr(ch_.clone(), idx);
if (ch_[*idx] != ')') {
panic!("Brackets unbalanced!\n");
}
*idx += 1;
} else { result = Words::number(ch_, idx); }
sign * result
}

ПеременныеТеперь настало время поговорить о переменных. Реализованы они крайне слабо и их хранение занимает огромную кучу места в оперативной памяти, ситуация возможно скоро исправиться.Все переменные занимают место сразу в двух массивах, массив имён и типов:

object_buffer: Vec<(String, usize)>

Массив значений:

value_buffer: Vec<String>

Для добавления новой переменной используется функция add_vars:

fn add_vars(&mut self, vars_name: String, mut vars_value: String, vars_type: usize) {
//object_buffer: Vec<(String, usize)>
//value_buffer: Vec<String>
if vars_value.clone().split('"').collect::<Vec<&str>>().len() > 1 {
vars_value = vars_value.split('"').collect::<Vec<&str>>()[1].to_string();
} else {
vars_value = vars_value.clone().trim().to_string();
}
self.object_buffer.push((vars_name, vars_type));
self.value_buffer.push(vars_value);
}

В ней всего одна проверка, есть ли кавычки (что в кавычках мы считаем текстом и не отрезаем пробелы).Для удаления переменной:

fn remove_vars(&mut self, vars_name: String) {
for i in 0..self.object_buffer.len() {
if self.object_buffer[i].0.clone() == vars_name {
self.object_buffer.remove(i);
self.value_buffer.remove(i);
return;
}
}
}

Запись значения и поиск:

fn set_value(&mut self, vars_name: String, mut vars_value: String) {
for i in 0..self.object_buffer.len() {
if self.object_buffer[i].0 == vars_name {
if vars_value.clone().split('"').collect::<Vec<&str>>().len() > 1 {
vars_value = vars_value.split('"').collect::<Vec<&str>>()[1].to_string();
} else {
vars_value = vars_value.clone().trim().to_string();
}
self.value_buffer[i] = vars_value.clone();
return;
}
}
}
pub fn search_var(&self, vars_name: String) -> (String, usize, bool) {
for i in 0..self.object_buffer.len() {
if self.object_buffer[i].0 == vars_name {
let value: String = self.value_buffer[i].clone();
let type_: usize = self.object_buffer[i].1.clone();
return (value, type_, true);
}
}
(String::new(), 0, false)
}

Так же планируется импортировать из старой версии языка поддержку внешних библиотек.

import("/lib.so")
extern_func("lib.so", func_name)
extern_func("lib.so", func_name, arg1, arg2)
close_import("lib.so")

Я не показал весь код из соображений удобочитаемости статьи. Весь код (особенно в функции обработки условий (боже не заходите туда, исправлю как руки дойдут), циклов и функций) занял бы слишком много экранного пространства, а я хочу передать суть и поделиться. Возможно кому-то будет легче написать свой ЯП по моим наработкам, а в целом вэлком.Что нужно исправить и добавить?

Исправить функцию обработки условий (не заходите туда, я серьезно);
Зачем нам всё хранить в тексте? Исправить на байты;
Импортировать поддержу сишных библиотек из старой версии языка

Спасибо за внимание.
===========
Источник:
habr.com
===========
Похожие новости:

Теги для поиска: #_rust, #_jazyk_programmirovanija (язык программирования), #_rust

Профиль ЛС

Ответить на тему

Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете голосовать в опросах
Вы не можете прикреплять файлы к сообщениям
Вы не можете скачивать файлы

Текущее время: 23-Ноя 04:57
Часовой пояс: UTC + 5