如何用JavaScript編寫解釋器

如何用JavaScript編寫解釋器？針對這個問題，這篇文章詳細介紹了相對應的分析和解答，希望可以幫助更多想解決這個問題的小伙伴找到更簡單易行的方法。

用 js 來 編譯 js 看起來是個高大上的東西，實際原理其實很簡單，無非就是利用 js 對象屬性可以用字符串表示 這個特性來實現的黑魔法罷了。
之所以看起來那么 深奧, 大概是由于網上現有的教程，都是動不動就先來個 babylon / @babel/parser 先讓大家看個一大串的 AST, 然后再貼出一大串的代碼,
直接遞歸 AST 處理所有類型的節點. 最后新手就成功被嚇跑了。

先來看一下效果

一個最簡單的解釋器

上面有提到，js 有個特性是 對象屬性可以用字符串表示，如 console.log 等價于 console['log'], 辣么根據這個特性，我們可以寫出一個兼容性極差，極其簡陋的雛形

  function callFunction(fun, arg) {

    this[fun](arg);

  }

  callFunction('alert', 'hello world');

  // 如果你是在瀏覽器環境的話，應該會彈出一個彈窗

既然是簡易版的，肯定是問題一大堆，js 里面得語法不僅僅是函數調用，我們看看賦值是如何用黑魔法實現的

  function declareVarible(key, value) {

    this[key] = value;

  }

  declareVarible.call(window, 'foo', 'bar');

  // window.foo = 'bar'

Tips: const 可以利用 Object.defineProperty 實現;

如果上面的代碼能看懂，說明你已經懂得了 js 解釋器 的基本原理了，看不懂那只好怪我咯。

稍微加強一下

可以看出，上面為了方便, 我們把函數調用寫成了 callFunction('alert', 'hello world'); 但是著看起來一點都不像是 js 解釋器,
我們心里想要的解釋器至少應該是長這樣的 parse('alert("hello world")''), 那么我們來稍微改造一下, 在這里我們要引入 babel 了,
不過先不用擔心, 我們解析出來的語法樹(AST)也是很簡單的。

import babelParser from '@babel/parser';

const code = 'alert("hello world!")';

const ast = babelParser.parse(code);

以上代碼, 解析出如下內容

{
  "type": "Program",
  "start": 0,
  "end": 21,
  "body": [
    {
      "type": "ExpressionStatement",
      "start": 0,
      "end": 21,
      "expression": {
        "type": "CallExpression",
        "start": 0,
        "end": 21,
        "callee": {
          "type": "Identifier",
          "start": 0,
          "end": 5,
          "name": "alert"
        },
        "arguments": [
          {
            "type": "Literal",
            "start": 6,
            "end": 20,
            "value": "hello world!",
            "raw": "\"hello world!\""
          }
        ]
      }
    }
  ],
  "sourceType": "module"
}

上面的內容看起來很多，但是我們實際有用到到其實只是很小的一部分, 來稍微簡化一下, 把暫時用不到的字段先去掉

{
  "type": "Program",
  "body": [
    {
      "type": "ExpressionStatement",
      "expression": {
        "type": "CallExpression",
        "callee": {
          "type": "Identifier",
          "name": "alert"
        },
        "arguments": [
          {
            "type": "Literal",
            "value": "hello world!",
          }
        ]
      }
    }
  ],
}

我們先大概瀏覽一遍 AST 里面的所有屬性名為 type 的數據

1. ExpressionStatement
2. CallExpression
3. Identifier
4. Literal

一共有 4 種類型, 那么接下來我們把這 4 種節點分別解析, 從最簡單的開始

Literal

{
    "type": "Literal",
    "value": "hello world!",
}

針對 Literal 的內容, 我們需要的只有一個 value 屬性, 直接返回即可.

if(node.type === 'Literal') {
    return node.value;
}

是不是很簡單？

Identifier

{
    "type": "Identifier",
    "name": "alert"
},

Identifier 同樣也很簡單, 它代表的就是我們已經存在的一個變量, 變量名是node.name, 既然是已經存在的變量, 那么它的值是什么呢？

if(node.type === 'Identifier') {
    return {
      name: node.name,
      value:this[node.name]
    };
}

上面的 alert 我們從 node.name 里面拿到的是一個字符, 通過 this['xxxxx'] 可以訪問到當前作用域(這里是 window)里面的這個標識符(Identifier)

ExpressionStatement

{
    "type": "ExpressionStatement",
    "expression": {...}
}

這個其實也是超簡單, 沒有什么實質性的內容, 真正的內容都在 expression 屬性里,所以可以直接返回 expression 的內容

if(node.type === 'ExpressionStatement') {
    return parseAstNode(node.expression);
}

CallExpression

CallExpression 按字面的意思理解就是 函數調用表達式,這個稍微麻煩一點點

{
    "type": "CallExpression",
    "callee": {...},
    "arguments": [...]
}

CallExpression 里面的有 2 個我們需要的字段:

1. callee 是 函數的引用, 里面的內容是一個 Identifier, 可以用上面的方法處理.
2. arguments 里面的內容是調用時傳的參數數組, 我們目前需要處理的是一個 Literal, 同樣上面已經有處理方法了.

說到這里，相信你已經知道怎么做了

if(node.type === 'CallExpression') {

    // 函數
    const callee = 調用 Identifier 處理器

    // 參數
    const args = node.arguments.map(arg => {
      return 調用 Literal 處理器
    });

    callee(...args);
}

代碼

這里有一份簡單的實現, 可以跑通上面的流程, 但也僅僅可以跑通上面而已, 其他的特性都還沒實現。

https://github.com/noahlam/pr...

其他實現方式

除了上面我介紹得這種最繁瑣得方式外，其實 js 還有好幾種可以直接執行字符串代碼得方式

1. 插入 script DOM

  const script = document.createElement("script");
  script.innerText = 'alert("hello world!")';
  document.body.appendChild(script);

1. eval

eval('alert("hello world!")')

1. new Function

new Function('alert("hello world")')();

1. setTimeout 家族

setTimeout('console.log("hello world")');

關于如何用JavaScript編寫解釋器問題的解答就分享到這里了，希望以上內容可以對大家有一定的幫助，如果你還有很多疑惑沒有解開，可以關注億速云行業資訊頻道了解更多相關知識。