llvm Kaleidoscope tutorial 学习记录(2)

Chapter 2

如第一章所述，如果我们有了一个parser，接下来需要做的是利用这个parser构建出抽象语法树(Abstract Syntax Tree, AST)。
parser利用递归下降分析法(Recursive Descent Parsing)和算符优先分析法(Operator Precedence Parsing)来解析Kaleidoscope语言，其中算符优先分析法用于解析二元表达式(binary expression)。

The Abstract Syntax Tree

抽象语法树为编译器的后续部分(例如代码生成)提供了基础。在Kaleidoscope语言中，我们可以将语法划分为以下几类：表达式(expression)，原型(prototype)和函数(function)。
表达式的AST如下所示：

/// ExprAST - Base class for all expression nodes.class ExprAST {public:  virtual ~ExprAST() {}};/// NumberExprAST - Expression class for numeric literals like "1.0".class NumberExprAST : public ExprAST {  double Val;public:  NumberExprAST(double Val) : Val(Val) {}};

数字表达式的AST存储了数字语义上的数值，供编译器后续分析、优化使用。
以下为Kaleidoscope语言的其它种类的AST。

/// VariableExprAST - Expression class for referencing a variable, like "a".class VariableExprAST : public ExprAST {  std::string Name;public:  VariableExprAST(const std::string &Name) : Name(Name) {}};/// BinaryExprAST - Expression class for a binary operator.class BinaryExprAST : public ExprAST {  char Op;  std::unique_ptr<ExprAST> LHS, RHS;public:  BinaryExprAST(char op, std::unique_ptr<ExprAST> LHS,                std::unique_ptr<ExprAST> RHS)    : Op(op), LHS(std::move(LHS)), RHS(std::move(RHS)) {}};/// CallExprAST - Expression class for function calls.class CallExprAST : public ExprAST {  std::string Callee;  std::vector<std::unique_ptr<ExprAST>> Args;public:  CallExprAST(const std::string &Callee,              std::vector<std::unique_ptr<ExprAST>> Args)    : Callee(Callee), Args(std::move(Args)) {}};

在上面的代码中，prototype表达式存储了变量名，而二元表达式存储了二元操作符(例如加号’+’)以及它的参数列表。由于我们的语言不包含条件控制流，因此它不是图灵完备的，后续我们将修正这个问题。

/// PrototypeAST - This class represents the "prototype" for a function,/// which captures its name, and its argument names (thus implicitly the number/// of arguments the function takes).class PrototypeAST {  std::string Name;  std::vector<std::string> Args;public:  PrototypeAST(const std::string &name, std::vector<std::string> Args)    : Name(name), Args(std::move(Args)) {}  const std::string &getName() const { return Name; }};/// FunctionAST - This class represents a function definition itself.class FunctionAST {  std::unique_ptr<PrototypeAST> Proto;  std::unique_ptr<ExprAST> Body;public:  FunctionAST(std::unique_ptr<PrototypeAST> Proto,              std::unique_ptr<ExprAST> Body)    : Proto(std::move(Proto)), Body(std::move(Body)) {}};