用编程语言管理库和导入

Question

我在C++中为一种愚蠢的编程语言创建了一个解释器，并完成了整个核心结构(Tokenizer、Parser、解释器包括符号表、核心函数等)。

现在，我在为这个解释器创建和管理函数库时遇到了问题(稍后我将解释我的意思)

所以目前我的核心函数处理程序是可怕的。

// Simplified version
myLangResult SystemFunction( name, argc, argv )
{
      if ( name == "print" )
      {
         if( argc < 1 )
         {
           Error('blah');
         }
         cout << argv[ 0 ];
       } else if ( name == "input" ) {
         if( argc < 1 )
         {
           Error('blah');
         }
         string res;
         getline( cin, res );
         SetVariable( argv[ 0 ], res );
       } else if ( name == "exit ) {
         exit( 0 ); 
}

现在想一想，如果是原来的10倍，还有25种系统功能。无法维护，感觉很可怕，很可怕。

所以我想:如何创建一些包含所有函数的库，如果它们是导入的，初始化它们自己，并将它们的函数添加到运行解释器的符号表中。

然而，这一点我真的不知道如何继续下去。

我想要实现的是有这样一个例子:a (extern?)用于我的语言的字符串库，例如: string，它是从该语言的程序中导入的，例如：

import string
myString = "abcde"
print string.at( myString, 2 ) # output: c

我的问题：

• 如何将函数库从核心解释器中分离出来并加载它们？
• 如何将所有函数放入列表并在需要时将其添加到符号表中？

我想做的是：

在解释器开始时，由于所有库都是用解释器编译的，每个函数都调用类似于RegisterFunction( string namespace, myLangResult (*functionPtr) );的函数，后者将自己添加到列表中。然后在语言中调用import X时，使用RegisterFunction构建的列表将被添加到符号表中。

想到的缺点是：

所有库都直接在解释器核心中，大小会增加，而且肯定会减慢速度。

Answer 1

如果您的解释器是作为库实现的，则将从其他人的C++代码中调用它。他们必须从自己的代码调用库中的函数来向解释器添加函数，这并不是不合理的。这是我自己的表达式计算器做的。在用户代码中如下所示：

Interpreter in;    // an instance of the interpreter
in.AddFunc( lenfun, "length", 1 );
in.AddFunc( catfun, "concat", 2 );

其中，调用方必须提供指向实现函数的指针，以及函数的名称和参数数。这对非类型化的设置很好--如果您做了严格的输入，当然还有很多工作要做。

Answer 2

我认为您应该研究一下Command模式。然后，您可以将每个函数实现为Command，并有一个映射，该映射将函数名映射到Command对象。

这还将使您能够从外部库中加载其他函数，方法是让每个库都有一个初始化函数，该函数将其函数添加到映射中。

Answer 3

目前还不清楚你的目标是一个功能齐全的编程语言朗，或者这是一个玩具，所以我不知道你想花多少时间在这上面。我怀疑动态库加载会比您需要的要复杂得多。您可能需要一个库位置的路径列表，或者需要注册名称空间-这使您回到了现在的位置。

一种更简单的方法是保留一个带有关联处理程序的全局符号表。

使用std::map (或hash_map)进行比if/else构造更快的函数查找。让所有函数在符号表中注册。

存储在符号表中的“处理程序”可以是简单对象(或函数指针)，并且可以自己进行参数检查。

class FuncHandler {
  virtual MyLangResult Run(argv, argc) = 0;
}

typedef std::map<string, FuncHandler*> FuncTableType;

// Simplified version
myLangResult SystemFunction(name, argc, argv )
{
  FuncTableType::const_iterator it = function_table_.find(name);
  if (it == function_table_.end()) return Error("Unknown function: " + name);
  return it->second(argc, argv);
}

我编写了一些代码来执行这个问题中的类的自注册，但在这里不一定需要它：Accessing C++ Functions From Text storage