python - 在 ast 中实现 goto

Question

背景:作为寒假期间的一个简短项目，我正在尝试使用 Python 和 PLY 实现一种名为 Ax(专为图形计算器设计)的编程语言。简短说明:该语言仅允许使用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。

我一般的做法是先用PLY把代码解析成ast，然后边走边执行。

例如语句

If 3
    Disp 4
    Disp 6
End

...会变成...

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

...我将递归执行(我添加了缩进以提高可读性)。

因为ast是一棵树，不知道如何在不同的节点间跳转。我考虑过也许将树转换为扁平数组 ['IF', ['CONDITION', 3], ['DISP', 4], ['DISP', 6]]这样我就可以使用平面数组的索引转到代码中的特定行，但这似乎缺乏某种优雅，几乎感觉像是倒退了一步(尽管我可能是错的)。

我看过this ，但无法理解它是如何工作的。

如有任何帮助或提示，我们将不胜感激。

Answer 1

“递归执行”不适合 goto。要使 goto 正常工作，您需要一台 PC、一个“程序计数器”，并且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 并从那里恢复执行。

这几乎不可能通过基于堆栈的递归方法实现。您有两个选择:

• 将您的 AST 扁平化为一个序列，您可以在其中为每个语句分配一个不同的地址

• 为您的解释器添加“跳过”模式。当遇到 goto 时，抛出一个 GotoException，它会跳出所有堆栈帧并返回到根。处理语句(跳过它们而不执行)直到到达目标地址。

我认为您可以想象 goto 的这种实现不是非常高效并且可能难以实现。