Question

背景：作为冬季休假的一个简短项目，我正在尝试使用Python和PLY实现一种名为Axe（专为图形计算器设计）的编程语言。简要说明：该语言仅允许全局变量，并大量使用指针。

我正在尝试用这种语言实现goto，但不知道该怎么做。

我的一般方法是首先使用PLY将代码解析为ast，然后在我执行时执行它。

例如，声明

If 3
    Disp 4
    Disp 6
End

......会变成......

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

...我将以递归方式执行（为了便于阅读，我添加了缩进）。

因为ast是一棵树，我不知道如何在不同节点之间跳转。我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flat-ish数组的索引转到代码中的特定行，但这似乎缺乏一定的优雅和几乎感觉像是退步（虽然我可能是错的）。

我看过this，但无法理解它是如何运作的。

任何帮助或提示都将不胜感激。

Answer 1

“递归执行”不适合goto。要使goto起作用，您需要一台PC，一个“程序计数器”，程序中的每个语句都必须具有不同的地址。执行时，每个语句的地址都分配给PC。遇到goto时，goto（它的参数）的目标地址被放入PC并从那里恢复执行。

使用基于堆栈的递归方法几乎不可能实现这一点。您有两种选择：

将您的AST压缩成一个序列，您可以为每个语句指定一个不同的地址
向解释器添加“跳过”模式。遇到goto时，抛出一个GotoException，它会突破所有堆栈帧并返回到根目录。流程语句（跳过它们而不执行），直到达到目标地址。

我认为你可以想象goto的这种实现不是很有效，而且可能很难实现。

Answer 2

我考虑过将树转换成平面阵列......但这似乎缺乏一定的优雅感，几乎感觉就像倒退一样（尽管我可能错了）。

你错了。机器代码始终是扁平的。像C这样的语言被展平以创建机器代码。

计算器（与其他简单机器一样）是平的。

然而。展平AX语法树并非完全必要。

您只需将编程源标签应用于树中的每个节点。

然后“GOTO”只是在树上搜索该标签并继续在该标签处执行。

Answer 3

您还可以将AST展平为有向图（控制流图）。可以找到如何执行此操作以生成可由解释程序遍历的networkx图表的示例here。请注意，您必须为此目的编写一些AST类。

在ast中实现goto

3 个答案: