两周自制脚本语言：从零开始的PDF教程及实践经验92

大家好，我是你们的编程知识博主！最近很多朋友私信我，想学习编译原理和脚本语言的编写，却苦于找不到合适的入门资料，感觉门槛很高。今天，我就来分享我的经验，带大家用两周时间，从零开始，自制一款属于你自己的脚本语言，并附带完整的PDF教程！

我知道你可能在想：两周？自制脚本语言？这听起来简直是天方夜谭！但其实，只要掌握了正确的思路和方法，这个目标完全可以实现。我们不需要创造一个像Python或JavaScript那样功能完备的语言，而是专注于构建一个简易的解释型脚本语言，掌握核心原理，为后续更深入的学习打下坚实的基础。

本教程的重点不在于构建一个工业级强悍的语言，而在于理解脚本语言的核心构成部分，包括：词法分析(Lexical Analysis)、语法分析(Syntax Analysis)、抽象语法树(Abstract Syntax Tree, AST)构建、解释器(Interpreter)的实现等。

第一阶段：准备工作 (约 1-2 天)

首先，我们需要选择合适的编程语言来编写我们的脚本语言解释器。我推荐使用Python，因为它语法简洁，拥有丰富的库，能够帮助我们快速开发。你当然也可以选择其他语言，例如C++或Java，但学习曲线会相对陡峭一些。你需要安装Python并熟悉其基本语法，以及至少一个文本编辑器或IDE(如VS Code, PyCharm)。

其次，我们需要确定我们的脚本语言的基本语法和功能。为了简化，我们可以设计一个非常简单的语言，例如只支持基本的算术运算(+, -, *, /)、变量赋值、条件语句(if-else)和循环语句(while)。不需要一开始就考虑异常处理、函数定义等高级特性。记住，我们的目标是学习核心原理，而不是构建一个庞大的系统。

第二阶段：词法分析器 (约 2-3 天)

词法分析器负责将源代码分割成一个个有意义的标记(token)，例如关键字、标识符、运算符和常量等。Python的`re`模块(正则表达式模块)非常适合用于实现词法分析器。你需要编写正则表达式来匹配不同的token类型，并将其转换成对应的token对象。这部分需要仔细设计你的正则表达式，避免出现歧义。

例如，一个简单的词法分析器片段可能如下：
import re
tokens = (r'\d+|[+\-*/()]|[a-zA-Z_]\w*|', source_code)

这段代码可以匹配数字、运算符、标识符和换行符。

第三阶段：语法分析器 (约 3-4 天)

语法分析器负责根据语法规则，将token序列转换成抽象语法树(AST)。你可以使用递归下降法或LL(1)分析器来实现语法分析器。递归下降法相对容易理解和实现，适合初学者。 AST是一种树状结构，每个节点代表一个语法单元，例如表达式、语句等。 AST的构建是理解程序语义的关键一步。

你可以使用Python的类和对象来表示AST节点。例如，一个加法表达式的AST节点可以表示为：
class AddNode:
def __init__(self, left, right):
= left
= right

第四阶段：解释器 (约 4-5 天)

解释器负责遍历AST，根据AST的结构执行程序。这部分需要根据你设计的语言语法，实现每个节点的执行逻辑。例如，对于加法节点，解释器需要递归地计算左右子节点的值，并将结果相加。这部分需要小心处理各种数据类型和错误情况。

第五阶段：测试与完善 (约 2-3 天)

最后，我们需要编写测试用例来验证我们的脚本语言是否能够正确执行。这部分非常重要，因为它能够帮助我们发现和修复bug。逐步增加测试用例，直到覆盖所有重要的功能。

在这个过程中，你会面临各种挑战，例如语法歧义、错误处理、性能优化等。不要害怕遇到困难，积极查找资料，尝试不同的解决方案，不断学习和改进。完成之后，记得将你的代码和教程整理成一个PDF文档，方便自己和他人查阅学习。

PDF教程内容概要:

我的PDF教程将详细讲解上述五个阶段的具体步骤，包含代码示例、图解说明以及常见问题的解决方法。此外，还会提供一些额外的资源和学习建议，帮助你更深入地学习编译原理和脚本语言的开发。