如何用Python实现解释型编译器

Python 是一种解释型语言，本身就可以被视为一种解释型编译器。但是，如果你想要实现一个自定义的解释型编译器，可以按照以下步骤进行：

1. 读取源代码：使用 Python 的文件读取或者 input() 等函数读取源代码。

2. 词法分析：使用正则表达式或者字符串操作函数将源代码分解成不同的词法单元，例如标识符、关键字、运算符等。

3. 语法分析：使用上下文无关文法或语法制导翻译检查代码是否符合语法规则，并生成抽象语法树。

4. 中间代码生成：将抽象语法树转换为中间代码，例如三地址码、虚拟机代码等。

5. 解释执行：使用虚拟机或解释器逐行解释执行中间代码。

下面是一个简单的实现示例：

import re

# 定义词法单元类型
TOKEN_TYPE = {
    'NUMBER': r'\d+',
    'PLUS': r'\+',
    'MINUS': r'-',
    'TIMES': r'\*',
    'DIVIDE': r'/',
    'LPAREN': r'\(',
    'RPAREN': r'\)',
}

# 定义 Token 类
class Token:
    def __init__(self, token_type, value):
        self.type = token_type
        self.value = value

    def __str__(self):
        return f'Token({self.type}, {self.value})'

# 定义词法分析器
class Lexer:
    def __init__(self, source_code):
        self.source_code = source_code
        self.tokens = []

    def lex(self):
        for token_type, pattern in TOKEN_TYPE.items():
            regex = re.compile(pattern)
            match = regex.match(self.source_code)
            if match:
                value = match.group(0)
                token = Token(token_type, value)
                self.tokens.append(token)
                self.source_code = self.source_code[len(value):].strip()

    def get_tokens(self):
        return self.tokens

# 定义语法分析器
class Parser:
    def __init__(self, tokens):
        self.tokens = tokens
        self.pos = 0

    def parse(self):
        return self.expr()

    def expr(self):
        result = self.term()

        while self.pos < len(self.tokens):
            token = self.tokens[self.pos]

            if token.type == 'PLUS':
                self.pos += 1
                result += self.term()
            elif token.type == 'MINUS':
                self.pos += 1
                result -= self.term()
            else:
                break

        return result

    def term(self):
        result = self.factor()

        while self.pos < len(self.tokens):
            token = self.tokens[self.pos]

            if token.type == 'TIMES':
                self.pos += 1
                result *= self.factor()
            elif token.type == 'DIVIDE':
                self.pos += 1
                result /= self.factor()
            else:
                break

        return result

    def factor(self):
        token = self.tokens[self.pos]
        self.pos += 1

        if token.type == 'NUMBER':
            return int(token.value)
        elif token.type == 'LPAREN':
            result = self.expr()
            if self.tokens[self.pos].type != 'RPAREN':
                raise Exception('Syntax Error')
            self.pos += 1
            return result
        else:
            raise Exception('Syntax Error')

# 定义解释器
class Interpreter:
    def __init__(self, source_code):
        self.source_code = source_code

    def interpret(self):
        lexer = Lexer(self.source_code)
        lexer.lex()
        tokens = lexer.get_tokens()

        parser = Parser(tokens)
        result = parser.parse()

        return result

# 测试代码
if __name__ == '__main__':
    source_code = '2 + 3 * (4 - 5)'
    interpreter = Interpreter(source_code)
    result = interpreter.interpret()
    print(result)  # 输出 -1

以上代码实现了一个支持基本运算和括号的解释型编译器，可供参考。