compiler-construction - Clojure 中编译器开发的习语

Question

我想探索 Clojure 在编译器开发中的强大功能，但我找不到可以开始的示例。

我是一个完全的新手(来自 Ruby)，但我相信 Clojure 应该是实现此目的的理想选择。

让我们确切地知道我在找什么:

从一个简单的开始 Clojure 中定义的 AST (假设是一个简单的顺序语言:if、while、func、assign、expression)

简单 此 AST 的访客 (例如 pretty-print )

我对词法分析/解析并不感兴趣(因为我认为 s 表达式对于我的 DSL 语法来说已经足够了)

在 Clojure 中，什么是正确的习语？

Answer 1

这是我能想到的最简单的简单示例，使用从带有关键字运算符的 s 表达式构建的 AST 树:

;; functions map, can be easily extended with new functions
;; map is of keyword -> code generating function
(def funcs {:if 
                 (fn [cond exp1 exp2] `(if ~cond ~exp1 ~exp2))
            :neg 
                 (fn [exp1] `(- 0 ~exp1))
            :plus 
                 (fn [& exps] `(+ ~@exps))})

;; compile directly to Clojure source code
(defn my-compile [code]
 (cond 
   (sequential? code)   ;; if we have a list, look up the function in funcs
     (cons (funcs (first code)) (map compile (rest code))) 
   :else                ;; treat anything else as a constant literal
     code))

;; example compilation to a Clojure expression
(my-compile `(:if true (:neg 10) (:plus 10 20 30)))
=> (if true (clojure.core/- 0 10) (clojure.core/+ 10 20 30))

;; evaluate compiled code
(eval (my-compile `(:if true (:neg 10) (:plus 10 20 30))))
=> -10

希望这足以给你一些想法/让你开始。要考虑的明显扩展是:

使用元数据编译为 AST 树，而不是直接编译为 Clojure 源。 Clojure defrecord可能适合作为 AST 节点表示

添加其他运算符、循环结构、“goto”等

简单的优化，例如在编译时对常量表达式求值

具有某种形式的执行上下文，允许赋值、动态变量查找等。编译器输出可以是一个函数，它将初始上下文作为输入并返回最终上下文。