Lua语法分析（4）- 表达式

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上一节介绍了二元操作符，本节以Lua EBNF为基础，介绍Lua表达式的各种表现形式。

Lua支持逗号分隔的表达式列表 explist，在多重返回值、多重赋值、参数列表等场景使用，示例如下：

return a,b,c
a,b,c=1,2,3
local a,b,c=1,2,3
f = function (a,b,c) end
print(1,2,3)

从 explist 开始介绍表达式。

explist1 

explist1 -> expr {`,` expr}

根据上面示例很好理解，逗号分隔的每一项为一个expr。

expr

expr -> subexpr(limit=0)

上一节介绍了运算符优先级，也就是 subexpr 的实现。初始优先级 limit=0，逐个读取运算符，根据优先级递归解析，可参考《二元操作符》一节。

subexpr

subexpr -> 
  (simpleexp | unop subexpr) 
  { binop subexpr }

一个表达式由运算符和子表达式组成，运算符分为一元运算符(unary operator)和二元运算符(binary operator)。

• simpleexp 表示子表达式。

• unop subexpr 表示一元运算符和子表达式。

• binop subexpr 表示二元运算符和子表达式。

以 "-9+10*5/(a+10) == #t1" 为例，推导如下：

"-9"   -> unop subexpr
"+10"  -> binop subexpr
"*5"   -> binop subexpr

"/(a+10)" -> binop subexpr
"(a+10)"  -> simpleexp

"== #t1"  -> binop subexpr
"#t1"     -> unop subexpr

Lua里一元操作符有：

• '#' 取字符串长度，或table数组元素数量。

• '-' 负号。

• 'not' 取反，相当于c语言的'!'取反。

simpleexp

simpleexp -> NIL 
  | false | true | NUMBER 
  | STRING | ... | FUNCTION body 
  | primaryexp | constructor

前面6个产生式比较简单，分别对应nil、false、true、数字、常量字符串、可变参数...。

• FUNCTION body 表示函数定义。

• constructor 表示table初始化。

• primaryexp 表示主表达式。

FUNCTION body

body -> `(`parlist`)` chunk END
parlist -> [param {`,' param}]
param -> NAME | `...'

范例：

f = function (a,b,c) 
  return a+b+c 
end

• FUNCTION和END 为两个终结符。

• chunk 表示函数体。

• parlist 表示参数列表。

在Lua里函数是第一类型，和普通变量有相同的用法，可以作为参数、值传递，这一点类似python。

constructor

constructor -> `{`[fieldlist]`}`
fieldlist -> 
    field { fieldsep field } 
    [ fieldsep ]
field -> 
    `[` expr `]` `=` expr |
    name `=` expr |
    expr
fieldsep -> `,` | `;`

范例：

a = {}
a = {1,2,3}
a = {x=1,["y2"]=2}
a = {1,2;x=1,[y1]=2;["y2"]=2,3;}

table是Lua里唯一的数据结构，可以理解为array和hash的组合。

• {1,2,3} 存在数组部分。

• {x=1} 存在哈希部分。

• 元素之间可以用 ',' 或 ';' 分隔。

• {x=1} 等价于 {["x"]=1}。

语法分析总结

通过对Lua语法分析的一系列介绍，虽然没有接触实际源码，相信对Lua语法分析也有了一定的了解。这一块应该属于Lua源码相当难啃的一部分内容，通过先理论后实践的方法，避免陷入源码实现的黑洞，从而提升信心。

Lua的词法分析、语法分析、指令生成模块耦合在一起，并且Lua是基于寄存器的虚拟机。在生成指令的时候，已经指定每个指令所操作的寄存器位置，所有这些逻辑都要在lua脚本的一次遍历分析完成。

关于语法分析的介绍到此为止，后续将介绍指令生成部分，敬请期待！