如何用antlr实现你自己的第一门简单编程语言(Cymbol)

🙏谢谢每一个给我一点关注的朋友，你们是我更新的动力

1. 全局鸟瞰

• ep1--antlr支持的EBNF语法描述hello world示例。

• ep2--如何使用g4描述形如{1,2,{3,4..}...}的数组，并在listener中print它。

• ep3--实现一个只包含加减乘除的微型计算器。

• ep4--实现一个可以进行简单交互的算术计算器。

• ep5--实现一个Java接口提取工具。

• ep6--实现一个CVS提取器。

• ep7--实现一个JSON解析工具。

• ep8--抽象语法书提取器

• ep9--ep4增强版本

• ep10--ep6的另一种实现

• ep11--基于ep8的算术解释器（AST Tree walking)

• ep12--ep11增加赋值语句和变量声明。

• ep13--ep11另一种简化实现。

• ep14--实现符号表记录。

• ep15--实现变量的作用域确定。

• ep16--实现变量的消解和类型检查，并实现函数作用域与有函数调用的脚本求值。

• ep17--实现函数的静态声明依赖（并不是我心里想的调用图生成，但是还是加上吧，让其他人避坑。）

• ep18--(应该会综合《两周实现脚本语言》与《编程语言的实现模式》中对VM的设计)已经采用栈解释器了，主要就是因为实现简单😆

• ep19--本来我的TODO里面写的是实现闭包和结构体，但是看情况吧。估计VM还得在这个章节修订。

• ep20--这里会增加java的native导入，具体实现我会参考《两周实现脚本语言》。VM的修订与扩展。

• ep21--希望能够在这一章终结。

• ep22--如果，我还能坚持写到这里，就增加汇编输出以及编译优化。应该只有SSA以及peep hole，寄存器染色也可能会出现。

PS: 终于写完了，感觉好忐忑。不过，我还有另外几个也是编译原理相关的坑也要填。

首先，我得感谢父母，他们给了我莫大支持。

其次，我得谢谢github，不然我这辈子很难自己手写构造CPS转换器并理解CPS转换的本质。SICP诚不我欺。

再次，我得说我终于从心结里面出来了，希望以后我能做自己喜欢的工作。

最后，打个广告，我是一个有着9年经验的iOS架构师（虽然是只设计过一个network的lib😳）以及同等时长的js开发者，以及一个有着1年半载技术管理经验的技术经理（真的是加起来这么长😭）。我现在想从事大前端（包括iOS、前端在内的整个生态）工具链开发--包括但不限于静态分析工具、打包工具、代码生成。

我对编译器前端应用非常熟悉且喜爱，而且自认为对工具开发小有心得😄。希望能够在自己喜欢领域的有点贡献🎉。

2. 为什么会有这个系列的教程？

我一开始是看龙书以及《两周实现脚本语言》、《自制编译器》、《编程语言的实现模式》、《现代编译原理--C描述》 、《编译器设计基础》、《自制编程语言--基于C语言》等等。

结果，消耗了我1年时间，才从前端的AST艰难地移动到了IR。

好不容易终于走到了我想要的静态分析部分，一看龙书，我心碎了。

于是，我就整理了这份教程（幼稚板凳集）。希望能够给后来人提供一个简单、平滑地入门流程，尤其是不要在前端消耗如此多的时间，

虽然我学会了除渐进式解析以外的所有解析技术（TDOP真的有点烧脑），但真心觉得如果你能通过这份记录更快入手，

进入程序实现的静态分析和优化阶段，那就是最好的意义了。

3. 工程体系介绍

整个工程需要3种外部环境支持。

• a. JDK8+ is required. (JDK环境需要>= 8,我本地是openJDK 14)
• b. Antlr4 runtime support.(lib已经有了，并且我在ant构建文件中已经写好了。)
• c. Ant support. (Mac:brew install ant,其他平台：Baidu一下Ant安装)。

3.1. 目录如下所述:

• src: the folder to maintain sources
  • org/teachfx/antlr4 -- top package name.
    • ep${num} -- num in {1,2,3,...,25}
    • current num is 20
• lib: the folder to maintain dependencies

3.2. 从哪儿开始？

当所有依赖都安装完毕后，以ep16为例

cd your_project_dir

cd src/org/teachfx/antlr4/ep16

ant gen

ant run

3.3. 如何从Ant构建并运行工程

这部分就是Ant的一般使用，我之前是参考《Ant使用指南》--一本很老的书。 大家可以百度一下，教程很多我就不浪费篇幅了。

4. 参考或者模仿材料来源

1. 动手做解释器
2. 如何实现一个编程语言
3. 编程语言的实现模式
4. Antlr4权威指南
5. 计算机程序的构造和解释(SICP)
6. 自顶向下算符优先分析(TDOP)
7. 编译原理(龙术)