c++ - 玩具编译器符号表

Question

我正在创建一个编译器(用于 Cool 语言)作为个人项目，但我在设计符号表时遇到了问题。对于上下文，我使用类的层次结构作为我的 AST。这是 AST 的一小段:

class NodeAST {
public:
  virtual void accept(Visitor&) = 0;  
};

class ProgramAST : public NodeAST {
private:
  const std::vector<ClassPtr> vClasses;

public:
  ProgramAST(std::vector<ClassPtr> vClasses);

  auto class_cbegin() const { 
    return std::cbegin(vClasses); 
  }
  auto class_cend() const { 
    return std::cend(vClasses); 
  }

  virtual void accept(Visitor& v) override;
};

class ClassAST : public NodeAST {
private:
  const std::string name;
  const std::vector<FeaturePtr> vFeatures; 

public:
  ClassAST(std::string name, std::vector<FeaturePtr> vFeatures);

  auto getName() const { 
    return name; 
  }

  auto feature_cbegin() const { 
    return std::cbegin(vFeatures);
  }
  auto feature_cend() const { 
    return std::cend(vFeatures); 
  }

  virtual void accept(Visitor& v) override;
};

目前，我的符号表的核心是一个定义如下的映射:

std::unordered_map<std::string, NodeAST*> table

它将声明的名称映射到 AST 中相应的节点。这样，例如，我可以使用我在 AST 节点中设置的类型来填充松散标识符的类型。

但是，问题是当我查询节点的符号表时，我得到了 NodeAST*。因此，我必须将它向下转换为 ClassAST*、MethodAST* 或 VarDecAST* 等才能实际使用它。

如何设计符号表以避免向下转型？

Answer 1

我不知道您正在实现的编程语言，但我认为您不太可能完全避免动态转换。例如在 f(1) 中，如果您的语言有 lambda，则 f 可以是函数或变量。您需要通过在符号表中查找来找出答案。

如果您可以绝对排除这种可能性，理论上您可以为每种类型创建单独的符号表。但请记住，如果您需要检测名称冲突，这显然会使查找名称冲突变得更加困难，并且可能意味着您的编程语言以后更难扩展。我不推荐此解决方案。

就我个人而言，我只会添加方法，例如 to_class()、to_var()、is_class()、is_var() 等到你的 NodeAST 类，这样动态转换就被封装了，而不是散布在整个代码库中。您还可以为您的符号表创建一个类，以便您可以使用 get_class()、get_var() 等访问元素。

如果您担心 C++ 中 RTTI 的运行时成本，您可以查看其他编译器正在使用的解决方案。对于 LLVM，此处进行了描述:http://llvm.org/docs/HowToSetUpLLVMStyleRTTI.html