两周自制脚本语言——2.1 麻雀虽小、五脏俱全的程序设计语言

从本章开始，我们将逐步实现一种名为Stone语言的程序设计语言。在具体实现之前，我们必须设计Stone语言的语法。本章将讨论如何设计Stone语言。如果想要从零开始设计一种新颖实用的语言，结果往往是半途而废。即使设计成功，也可能由于过于复杂难以实现等原因而最终不了了之。因此，本书将首先设计一种极为简单的语言，并开发相应的语言处理器，确保程序能够正确运行。之后，再慢慢向其中添加诸如面向对象等一些复杂的语言功能。也就是说，先设计出一个简化的成品，再逐步改良。 2.1 麻雀虽小、五脏俱全的程序设计语言 一种程序设计语言至少需要具备哪些语法功能呢？整数四则运算之类的功能自然必不可少，最好还能支持字符串处理。同时，这种语言应该对变量提供支持，不然就和计算器没什么区别了。if语句及while语句等一些基本的控制语句也是必需的。Stone语言姑且算是一种脚本语言，因此不需要指定静态数据类型，用户在使用时也不必事先声明变量，这样它的语法能较为简洁。像Java语言那样必须静态地指定数据类型的语言，用户在使用变量及参数前必须先进行声明，并指定数据类型。例如，以 int i = 0; 的方式声明了变量i之后，它就成为了一个int类型的变量。虽然这种限制确实有用，但目前的Stone语言还不需要。Stone语言既不需要在使用变量前事先声明，也不需要指定变量的类型。用户可以将变量任意赋值为整数或字符串。只是这样一来，如果程序中出现字符串变量相减的语句，就会引起运行错误并终止。 和Java语言一样，Stone语言的句末需要使用分号（;）。不过如果正巧在句末换行，分号也可省略。例如，下面这样的代码也是合法的。 sum = 0 i = 1 while i < 10 { sum = sum + i i = i + 1 } sum 这段程序是计算1至9这9个数字的和，并输出结果。在执行这段程序时，最后一条语句将显示计算结果，之后程序结束。Stone语言不支持类似于Java语言中return语句的功能，最后一条语句的计算结果就是整个程序的运行结果。在上面的例子中，最后一行只写了一个sum。Stone语言会把变量sum也视为一条语句，该语句将读取变量sum的值。执行完这条语句后程序就会结束。于是，上面这段含有while语句的程序的运行结果是得到一个值为45的变量sum。 F 这段程序和Ruby语言很像呢。它和Ruby语言唯一的不同在于，while语句体是通过{}括起来的，而Ruby语言则是使用do和end。 A 而且不同于Java语言，这段程序中while语句的条件表达式1<10两侧没有括号。 C 没错，因此语句体必须由{}括起来才行。 F 在书写Java代码时，如果语句体中仅有一条语句，这对大括号就能省略了。 上面的例子没有使用if语句，接下来让我们来看一个使用if语句的程序示例。这段程序的计算内容与前一个程序相同，都是计算1 ~ 9这9个数字的和。不过，这里将分别计算其中奇数与偶数的和，最后再将两者相加。 even = 0 odd = 0 i = 1 while i < 10 { if i % 2 == 0 { // even number? even = even + i } else { odd = odd + i } i = i + 1 } even + odd 在上面的代码中，//之后直至该行末尾的内容都是注释。最后一句语句为even+odd，它将会把求和结果作为程序的执行结果输出。 该例中，变量i的值被用于奇偶分支判断。条件表达式无需用括号括起来，不过完成判断后执行的语句体需要使用{}括起来。和Java等语言一样，else及之后的代码可有可无。