本篇来尝试描述一下while循环语句如何实现。

基本内容

语法树部分

先上图。

while 的语法树
while 的语法树

笔者这里给出了一个简单的while语句, 并附上了一个示意的AST结构。

while语句下 分为两个部分, 一个condition, 一个 loop_body

思路也比较简单, 先执行 condition块, 获取结果, 如果是true就执行loop_body块, 否则跳出循环。

这里没有讨论do-while结构, 目前笔者不打算讨论这个结构。

笔者给的示例图是一个非常简单的语句,并没有包括跳转用的关键字。

直接在AST上进行运算

这里有几个麻烦的地方, 先列出来给读者看一下。

  • 循环里面可能会出现break/continue 等跳转用的关键词。 在AST上运算的时候, 跳转往往是一个比较麻烦的问题, 没有使用字节码方便。 具体做法类似if-else语句的在AST上进行运算的部分。
  • 因为是循环, 所以循环体可能会执行多次。 在每次执行循环体之前,需要把节点的值都设置成NULL。在循环体执行之后设置应该也可以。

剩余内容使用很普通的思路进行实现即可。

使用字节码进行运算

这部分, 笔者尝试写一下上面语句的字节码伪代码。

指令附加阅读内容:

# a = 0;
seti a 0

# while
start_of_loop: 
# ++a <= 10
# add = 将 某个变量的值添加N
# lte = less than equals ( 小于等于, 此指令会将一个bool 类型的结果压栈)
add a 1 
lte a 10
cjmp end_of_loop

# println(a);
push a
call println 

# back to start 
jmp start_of_loop

# out of loop.
end_of_loop: 

if-else语句的区别就是在循环体的最后追加一条jmp start_of_loop指令,这条无条件跳转指令将回到循环开始的地方,继续判断条件,执行循环体。