JavaScript에서 C 컴파일러 만들기

JavaScript에서 C 컴파일러를 만드는 것은 어휘 분석, 구문 분석, 의미 분석, 코드 생성을 비롯한 여러 구성 요소가 포함되는 복잡하고 야심찬 프로젝트입니다. 다음은 이러한 컴파일러 구축을 시작하는 방법에 대한 간단하고 높은 수준의 예입니다. 이 예제에서는 C 코드 컴파일의 첫 번째 단계인 어휘 분석(토큰화) 및 구문 분석 단계에 중점을 둡니다.

1단계: 어휘 분석(토큰화)

어휘 분석기(렉서)는 입력 C 코드를 토큰 스트림으로 변환합니다.

class Lexer {
  constructor(input) {
    this.input = input;
    this.tokens = [];
    this.current = 0;
  }

  tokenize() {
    while (this.current < this.input.length) {
      let char = this.input[this.current];

      if (/\s/.test(char)) {
        this.current++;
        continue;
      }

      if (/[a-zA-Z_]/.test(char)) {
        let start = this.current;
        while (/[a-zA-Z0-9_]/.test(this.input[this.current])) {
          this.current++;
        }
        this.tokens.push({ type: 'IDENTIFIER', value: this.input.slice(start, this.current) });
        continue;
      }

      if (/[0-9]/.test(char)) {
        let start = this.current;
        while (/[0-9]/.test(this.input[this.current])) {
          this.current++;
        }
        this.tokens.push({ type: 'NUMBER', value: this.input.slice(start, this.current) });
        continue;
      }

      switch (char) {
        case '+':
          this.tokens.push({ type: 'PLUS', value: '+' });
          this.current++;
          break;
        case '-':
          this.tokens.push({ type: 'MINUS', value: '-' });
          this.current++;
          break;
        case '*':
          this.tokens.push({ type: 'STAR', value: '*' });
          this.current++;
          break;
        case '/':
          this.tokens.push({ type: 'SLASH', value: '/' });
          this.current++;
          break;
        case '=':
          this.tokens.push({ type: 'EQUAL', value: '=' });
          this.current++;
          break;
        case ';':
          this.tokens.push({ type: 'SEMICOLON', value: ';' });
          this.current++;
          break;
        case '(':
          this.tokens.push({ type: 'LPAREN', value: '(' });
          this.current++;
          break;
        case ')':
          this.tokens.push({ type: 'RPAREN', value: ')' });
          this.current++;
          break;
        default:
          throw new TypeError('Unexpected character: ' + char);
      }
    }
    return this.tokens;
  }
}

2단계: 구문 분석

파서는 토큰 스트림을 추상 구문 트리(AST)로 변환합니다.

class Parser {
  constructor(tokens) {
    this.tokens = tokens;
    this.current = 0;
  }

  parse() {
    let ast = {
      type: 'Program',
      body: []
    };

    while (this.current < this.tokens.length) {
      ast.body.push(this.parseStatement());
    }

    return ast;
  }

  parseStatement() {
    let token = this.tokens[this.current];

    if (token.type === 'IDENTIFIER' && this.tokens[this.current + 1].type === 'EQUAL') {
      return this.parseAssignment();
    }

    throw new TypeError('Unknown statement: ' + token.type);
  }

  parseAssignment() {
    let identifier = this.tokens[this.current];
    this.current++; // skip identifier
    this.current++; // skip equal sign

    let value = this.parseExpression();

    this.expect('SEMICOLON');

    return {
      type: 'Assignment',
      identifier: identifier.value,
      value: value
    };
  }

  parseExpression() {
    let token = this.tokens[this.current];

    if (token.type === 'NUMBER') {
      this.current++;
      return {
        type: 'Literal',
        value: Number(token.value)
      };
    }

    throw new TypeError('Unknown expression: ' + token.type);
  }

  expect(type) {
    let token = this.tokens[this.current];
    if (token.type !== type) {
      throw new TypeError('Expected ' + type + ' but found ' + token.type);
    }
    this.current++;
  }
}

3단계: 코드 생성

마지막으로 코드 생성기는 AST를 대상 언어(JavaScript 또는 다른 언어일 수 있음)로 변환합니다.

class CodeGenerator {
  generate(node) {
    switch (node.type) {
      case 'Program':
        return node.body.map(statement => this.generate(statement)).join('\n');
      case 'Assignment':
        return `let ${node.identifier} = ${this.generate(node.value)};`;
      case 'Literal':
        return node.value;
      default:
        throw new TypeError('Unknown node type: ' + node.type);
    }
  }
}

모든 것을 하나로 합치기

어휘 분석기, 파서 및 코드 생성기를 사용하는 방법은 다음과 같습니다.

const input = `x = 42;`;
const lexer = new Lexer(input);
const tokens = lexer.tokenize();
console.log('Tokens:', tokens);

const parser = new Parser(tokens);
const ast = parser.parse();
console.log('AST:', JSON.stringify(ast, null, 2));

const generator = new CodeGenerator();
const output = generator.generate(ast);
console.log('Output:', output);

이렇게 하면 입력이 토큰화되어 AST로 구문 분석되고 AST에서 JavaScript 코드가 생성됩니다.

메모

이 예는 매우 단순화되었으며 C 언어의 작은 하위 집합만 처리합니다. 완전한 C 컴파일러를 사용하려면 훨씬 더 큰 토큰 세트를 처리하고, 복잡한 표현식, 명령문, 선언, 유형을 구문 분석하고, 더욱 정교한 코드를 생성해야 합니다.

위 내용은 JavaScript에서 C 컴파일러 만들기의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!