25行代码实现一个简单的编译器

起因

《25行JavaScript语句实现一个简单的编译器》实现的是一个简单到不能再简单的玩具的玩具，他的魔法是函数式编程简化了js代码。java 8提供了函数式编程的支持，昨晚脑子抽风突然兴趣java也可以实现一个如此简单的编译器！

java和js语言差异

java相对js这类胶水语言来说还是相对啰嗦的，一些动态语言的特性在java里并不具备。《25行JavaScript语句实现一个简单的编译器》的作者是个js高手js用得溜溜的，下面说说他用到js里有而java没有的功能。

js 字符串模板
他在Transpiler中使用ES2015新增的模板字符串功能。

`(${ast.expr.map(transpileNode).join(' ' + opMap[ast.val] + ' ')})`;

js内置 map和简单的赋值语法

const node = { val: consume(), type: Op, expr: [] };

其他胶水语言的话对应的是tuple，java要实现的话还真啰嗦不少。

模式匹配(实际这是js的map啊啊啊)

const opAcMap = {
'sum': args => args.reduce((a, b) => a + b, 0),
'sub': args => args.reduce((a, b) => a - b),
'div': args => args.reduce((a, b) => a / b),
'mul': args => args.reduce((a, b) => a * b, 1)
};

java还木有模式匹配。
没有这几个js功能，但我们还是可以通过各种方法绕一下的。怎么绕？请看下文！

java实现

废话不啰嗦上代码，代码风格学他的也紧促点凑合着看吧！

static final int OP = 0, NUM = 1;
private static List<String> lexer(String input){return  Stream.of(input.split(" ")).map(String::trim).filter(s -> s.length() > 0).collect(Collectors.toList());}
private static class Parser {
Iterator<String> lex;
String next=null;
public Parser(List<String> lex) { this.lex=lex.iterator();  }
private Node parseOp(String str) {
Node n = new Node(str, OP);
while (lex.hasNext())	n.addLast(parse());
return n;
}
public Node parse() { return (next=lex.next()).matches("\\d+") ? new Node(Integer.parseInt(next), NUM) : parseOp(next); }
}
final static Map<String, String> opMap = new HashMap<String, String>(4) {{ put("sum", "+"); put("sub", "-"); put("div", "/"); put("mul", "*");}};
private static String codeGenerator (Node ast) { return ast.type == NUM ? String.valueOf(ast.val) : genOp(ast); }
private static String genOp(Node node) { return "(" + node.stream().map(n -> codeGenerator(n)) .collect(Collectors.joining(" " + opMap.get(node.val) + " ")) + ")"; }
private static class Node  extends ArrayDeque<Node>{
Object val;
int type;
public Node(Object val, int type) {
super();
this.val = val;
this.type = type;
}
}
private static int eval(Node ast) { return (int) (ast.type == NUM ? ast.val : ast.stream().reduce(evalOps.get(ast.val)).get().val); }
final static Map<String,BinaryOperator<Node>> evalOps=new HashMap<String,BinaryOperator<Node>>(4) {{
put("sum", (a, b) -> new Node(eval(a) + eval(b), NUM)); put("sub", (a, b) -> new Node(eval(a) - eval(b), NUM));
put("div", (a, b) -> new Node(eval(a) / eval(b), NUM)); put("mul", (a, b) -> new Node(eval(a) * eval(b), NUM));}};

js实现lex和transpile用了23行代码。没有tuple java实现node多花了9行代码，加起来用了25行。不过他加eval功能的代码行(33行)比我这(29行)可是多的。代码行数多少是其次，函数式编程写代码还真精简不少，写的爽看得也不累。

写在后

最后还是想说这个玩具的玩具。之所以说这个是玩具呢。
首先，他定的语法规则是非常简单的。
其次，表面是一个乘除加减语言，但是没有算术优先级。
最后，这跟什么编译器没啥多大的关联（词法分析器用空格直接分割也只能是玩泥沙），如果想写个简单解析器之类的可以参考我的《练手写了个SQLite解析器》和《一个android sqlite CRUD代码生成小工具》
本文源码下载移步github《tiny-compiler-java》