playscript（java版本）

playscript是在准备《编译原理之美》课程期间开发的一门脚本语言。主要用来展示编译器的前端技术。
这门语言目前实现的特征是：

语法特征总体上比较像java，因为这一版本的词法和语法规则文件都是借鉴java语言的规则。
静态类型：支持int、long、float、double等基础数据类型。
支持函数，并且函数是一等公民，可以嵌套声明函数，支持闭包。
支持面向对象特性。

构建和开发

从代码库中克隆下代码以后，可以基于源代码构建一个项目。或者使用里面原来带的idea项目文件。后面我将提供Maven的项目文件。
本项目依赖Antlr的运行库。相应的jar包已经包含在了lib目录下。
在idea项目中，我设置了一个PlayScript scratch任务，可以解析执行examples目录中的scratch.play文件。你可以在这个文件里随意写一些脚本，并编译执行，或者跟踪调试。

编译前准备和编译后配置

编译前

需要在项目结构里面设置依赖库,否则编译失败

编译后

需要在环境变量中设置依赖库的 CLASSPATH

以 windows 系统为例：

D:\IdeaProjects\playscript-java\out\production\playscript-java\;D:\IdeaProjects\playscript-java\lib\*

运行playscript

在运行之前：

要设置好本机的java环境；
设置好CLASSPATH,让java能够找到play包中的类。

命令行工具 java play.PlayScript

usage: 
  java play.PlayScript [-h | --help | -o 输出文件 | -S | -v | -ast-dump] [脚本文件]  
	-h or --help : 打印帮助信息 
	-v verbose mode : 转储AST和符号   
	-ast-dump : 以Lisp样式转储AST   
	-o outputfile : 用于保存生成的代码的文件路径名,例如:汇编代码   
	-S : 编译为汇编代码   
	scriptfile : 文件包含的脚本代码

举例:

java play.PlayScript
这将启动一个REPL界面，在里面输入脚本，并解释执行。

java play.PlayScript -v
REPL模式，并打印AST和符号表

java play.PlayScript scratch.play
编译和执行scratch.play脚本

java play.PlayScript -v scratch.play
编译和执行scratch.play脚本，并输出AST和符号表

简化命令的方式

mac os X / linux / unix

设置阁下的bash命令，可以使用起来更方便。比如，我在.bash_profile文件中添加了：

alias play='java play.PlayScript'

这样，运行一个.play脚本的时候，可以很简单：

play scratch.play

windows 系统用户

设置阁下的 cmder 快捷命令，使用起来也比较方便

阁下可以下先查看我之前写的配置 cmder 的快捷命令的文章，如下所示

windows cmder 仿 mac 操作习惯配置命令行 - 疯狂的AI

之后阁下可以在最后一行添加如下代码：

play=java play.PlayScript $*

这样，运行一个.play脚本的时候，可以很简单：

play scratch.play

examples目录中的示例脚本

添加了一些示例脚本，来演示playscript的功能，大家可以玩一玩！

expressions.play 各种表达式功能。
BlockScope.play 块作用域。
loop.play for和while循环，以及break语句。
function.play 基本的函数功能。
regression.play 递归函数功能。递归函数对语义分析有一定要求，要在函数定义完毕之前就能引用它。这个例子用递归方式显现了斐波那契数列的计算。
FirstClassFunction.play 作为一等公民的函数，可以像数值一样给变量赋值，或者作为函数参数和返回值。
LinkedList.play 实现了一个简单的链表，并且演示了高阶函数功能，有点像javascript的map函数。
closure.play 基础的闭包特性。
closure-fibonacci.play 用闭包特性实现了斐波那契数列的计算。
closure-mammal.play 用闭包特性实现了斐波那契数列。这个闭包特性还比普通的函数闭包更强。它能让多个函数共享一个闭包，就像对象的多个方法可以共享对象属性一样。
UseBeforeDeclare.play 对于各种自定义类型和类的成员，可以在声明之前就使用。语义分析时能正确的解析出来。
ClassTest.play 面向对象的基本特性，包括构造函数、缺省构造函数、访问对象属性和方法。
mammal.play 演示面向对象功能，比如继承和多态。

项目中主要的示例代码

PlayScript.java 程序入口。
PlayScriptCompiler.java 将语法分析器和词法分析器进行了封装。
AnnotatedTree.java 对AST所做的属性标注，语义分析的结果都放在这里。
ASTEvaluator.java 解释器，对AST遍历求值。
TypeAndScopeScanner.java 语义分析-1：检测所有的自定义类型，包括函数；同时建立起Scope树。
TypeResolver.java 语义分析-2：类型消解，包括变量声明、函数返回值、类的父类。
RefResolver.java 语义分析-3：引用消解，包括变量引用、函数调用。同时做自下而上的类型推断。
TypeChecker.java 语义分析-4：类型检查。
SematicValidator.java 语义分析-5：剩余所有的语义分析。

Matrix42 / playscript-java