f# - 解释器可以用符号表来实现吗？

Question

我经常听说使用符号表可以优化编程语言中符号的查找。目前，我的语言仅作为解释器实现，而不是编译器。我还不想分配时间来构建编译器，所以我正在尝试优化解释器。该语言大部分基于 Scheme 语义和语法，并且是静态范围的。我使用 AST 在运行时执行代码(在我的解释器中，实现为区分联合，就像 Write Yourself a Scheme in 48 Hours 中的 AST。

不幸的是，由于使用 F# Map 来按名称包含和查找符号，我的解释器中的符号查找速度很慢。 (好吧，事实上，它使用了 Trie，但性能同样有问题)。我想改用符号树来实现更快的符号查找。但是，我不知道是否或如何在解释器中实现符号表。我只在编译器的上下文中听说过它们。

这可能吗？如果实现策略或性能与编译器中的符号表不同，您能描述一下差异吗？最后，在我可能会查看的解释器中是否存在符号树的现有引用实现？

谢谢!

Answer 1

符号表将一些信息与每个符号相关联。在解释器中，您可能会将值与符号相关联。 Map 是一种特别适合函数式解释器的实现。

如果您想优化您的解释器，请在运行时摆脱对符号表的需求。一种方法是De Bruijn idexing .

还有关于从函数式解释器机械派生优化解释器、VM 和编译器的优秀文献，例如:

http://www.brics.dk/RS/03/14/BRICS-RS-03-14.pdf

举个简单的例子，考虑使用 De Bruijn 索引编码的常量的 lambda 演算。请注意，评估器没有符号表，因为它可以使用整数进行查找。

type exp =
    | App of exp * exp
    | Const of int
    | Fn of exp
    | Var of int

type value =
    | Closure of exp * env
    | Number of int

and env = value []

let lookup env i = Array.get env i
let extend value env = Array.append [| value |] env
let empty () : env = Array.empty

let eval exp =
    let rec eval env exp =
        match exp with
        | App (f, x) ->
            match eval env f with
            | Closure (bodyF, envF) ->
                let vx = eval env x
                eval (extend vx envF) bodyF
            | _ -> failwith "?"
        | Const x -> Number x
        | Fn e -> Closure (e, env)
        | Var x -> lookup env x
    eval (empty ()) exp