在goto中实现goto

Question

背景:作为寒假期间的一个短期项目，我正在尝试使用Python和PLY实现一种名为Axe (用于绘制计算器的图形)的编程语言。注意:该语言只允许全局变量，并大量使用指针。

我正在尝试用这种语言实现goto，但不知道如何实现.

我的一般方法是首先使用PLY将代码解析为ast，然后在执行过程中遍历它。

例如，语句

If 3
    Disp 4
    Disp 6
End

...would变成..。

['PROGRAM', 
  ['BLOCK', 
    ['IF', 
      ['CONDITION', 3], 
      ['BLOCK', 
        ['DISP', 4], 
        ['DISP', 6]
      ]
    ]
  ]
]

...which我将递归地执行(我为可读性添加了缩进)。

因为ast是一棵树，所以我不知道如何在不同的节点之间跳。我可能考虑过将树转换为平面数组['IF', ['CONDITION', 3], ['DISP', 4], ['DISP', 6]]，这样我就可以使用平面ish数组的索引到代码中的特定行，但这似乎缺乏一定的优雅，几乎感觉像是倒退了一步(尽管我可能错了)。

我看过this，但无法理解它是如何工作的。

任何帮助或暗示都将不胜感激。

Answer 1

“递归执行”不适合goto。要使goto工作，您需要一台PC、一个“程序计数器”，程序中的每个语句都必须有一个不同的地址。在执行时，每个语句的地址都分配给PC。当遇到goto时，goto的目标地址(它的参数)被放入PC中，然后从那里恢复执行。

用一种基于堆栈的递归方法几乎是不可能实现的.你有两个选择：

• 将AST压缩成一个序列，您可以在其中为每个语句分配一个不同的地址--
• --向您的解释器添加一个“跳过”模式。当遇到goto时，抛出一个GotoException，该GotoException从所有堆栈框架中分离出来，并返回到根目录。Process语句(跳过它们而不执行)，直到您到达目标地址.

我认为您可以想象goto的这种实现不是很好的表现，而且可能很难实现。

Answer 2

我考虑过把树转换成平面数组.但这似乎缺乏一定的优雅，几乎感觉像是倒退(尽管我可能错了)。

你错了。机器代码总是扁平的。像C这样的语言被扁平化来创建机器代码。

计算器(像其他简单的机器一样)是扁平的。

然而。平平您的斧头语法树不是完全必要的。

您只需将编程源标签应用于树中的每个节点。

然后，一个"GOTO“简单地在树中搜索该标签，并在该标签上继续执行。

Answer 3

您还可以将AST压平为有向图(控制流图)。如何这样做以生成可由解释器遍历的networkx图的示例可以找到in the Python package promela。请注意，为此您必须编写一些AST类。