java开发C语言编译器：解释执行while和do...while 循环

随着解释器功能不断加强，当下咱们的解释器已经可以对C语言的解释执行提供了很好的支持，咱们有了循环，有了库函数调用，随着咱们对解释器进一步的开发，它的功能必将也来越完善，愈来愈趋近于一个功能强大的C语言解释器，这一节，咱们继续锦上添花，为当前的解释器增长对循环while 和 do … while的解释执行功能，完成这节后，咱们的解释器开发将进入一个重大的里程碑，那就是，他将能解释执行用C语言编写的快速排序算法，进而也代表，咱们开发的解释器已经达到了一个比较成熟的地步，完成本节代码后，咱们的解释器将能解释执行下面代码：

int a[3];

void main() {
int i;
i = 0;
while (i < 3) {
    a[i] = i;
    i++;
    }

i = 0;
do {
        printf("%d",a[i]);
        i++;
    } while (i < 3);

}

咱们先看看两个循环对应的语法表达式：

STATEMENT -> WHILE LP TEST RP STATEMENT
 STATEMENT -> DO STATEMENT WHILE LP TEST RP SEMI

其中，WHILE , DO 对应的就是while 和 do 两个关键字， TEST对应while后面的循环条件。根据语法表达式，咱们能够构造对应的语法执行树，在codeTreeBuilder.java中，添加以下代码：

public ICodeNode buildCodeTree(int production, String text) {
        ICodeNode node = null;
        Symbol symbol = null;

        switch (production) {
        ....
        case CGrammarInitializer.While_LP_Test_Rp_TO_Statement:
        case CGrammarInitializer.Do_Statement_While_Test_To_Statement:
            node = ICodeFactory.createICodeNode(CTokenType.STATEMENT);
            node.addChild(codeNodeStack.pop());
            node.addChild(codeNodeStack.pop());
            break;
        ....
        }

}

while 语句 和 do..while 语句的执行树节点构造方式是同样的，但逻辑上有些不一样，对于while 语句， 添加的第一个节点是TEST, 也就是跟在while 后面的条件判断语句，第二个节点这是在大括号里面的STATEMENT。可是对于do…while语句，第一个节点对应的是大括号里面的STATEMENT, 第二个节点才是用于判断循环是否结束的条件判断语句。

对两个循环语句的解释执行仍是落在StatementExecutor的实现中：

public class StatementExecutor extends BaseExecutor{
    private enum LoopType {
        FOR,
        WHILE,
        DO_WHILE
    };

     @Override 
     public Object Execute(ICodeNode root) {
         int production = (int)root.getAttribute(ICodeKey.PRODUCTION);
         ICodeNode node;

         switch (production) {
         ....
         case CGrammarInitializer.While_LP_Test_Rp_TO_Statement:
             while (isLoopContinute(root, LoopType.WHILE)) {
                 executeChild(root, 1);
             }
             break;

         case CGrammarInitializer.Do_Statement_While_Test_To_Statement:
             do {
                 executeChild(root, 0);
             } while(isLoopContinute(root, LoopType.DO_WHILE));

             break;
         ....
         }

private boolean isLoopContinute(ICodeNode root, LoopType type) {
         ICodeNode res = null;
         if (type == LoopType.FOR || type == LoopType.DO_WHILE) {
             res = executeChild(root, 1);
         }
         else if (type == LoopType.WHILE) {
             res = executeChild(root, 0);
         }

         int result = (Integer)res.getAttribute(ICodeKey.VALUE);
         return res != null && result != 0;

     }
}

对while 和 do…while 语句的执行稍微有所不一样，执行while语句时，咱们先执行isLoopContinue，也就是先判断循环条件是否成立，若是成立的话，再执行大括号里面的语句集合，对应do…while, 咱们先把大括号里面的语句集合执行一次，而后再判断循环条件是否成立。

从isLoopContinute函数的实现咱们能够发现，do..while 和 for 循环同样，下标为1的节点对应的是循环条件判断，而对于while，下标为0的子节点才是对应于循环条件判断。

有了上面代码后，咱们解释器就能解释执行while 和 do…while 两个循环语句了。至此，解释器具有已了解释执行快速排序算法的相应功能，在下一节，咱们将用C语言实现快速排序算法，而后使用咱们构建的解释器来解释执行。可以执行具有必定复杂度的C语言代码，标识着咱们的解释器已经达到了必定的专业完备性。

更加详细的代码讲解和调试演示过程，请参看视频。

本文分享自微信公众号 - Coding迪斯尼（gh_c9f933e7765d）。
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