Viết trình biên dịch: làm cách nào để lấy các mẫu đơn giản để hoạt động?

Question

Tôi có một ngôn ngữ với cú pháp rất giống C++. Các lexer và phân tích cú pháp được đặt ra và sản xuất đúng AST. Đối với phần lớn nhất phụ trợ cũng được thực hiện.

Hệ thống cơ bản mà trình biên dịch sử dụng để tạo kiểu rất đơn giản: tất cả các loại được coi là tích hợp và tất cả các phiên bản đều là toàn cầu. Vì vậy, chỉ có một bản đồ đơn giản khớp với tên kiểu cho một phương thức tạo ra một biến số Biến số về cơ bản là một loại chung chung như boost :: any. bản đồ khác với tên của biến như chủ chốt và các biến như giá trị đóng vai trò như phạm vi toàn cầu:

std::map< std::string, std::function< Variable() > typeList; 

    //register some types 
typeList[ "X" ] = Variable::Create<X>; 
typeList[ "Y" ] = CreateInstanceOfY; 
.... 

Khi trình biên dịch được nút AST cho một khởi như X myVar; nó về cơ bản không

std::map< std::string, Variable > globalScope; 
globalScope[ "myVar" ] = typeList[ "X" ](); 

Khi myVar được sử dụng sau này có thể được truy cập bằng cách gửi đơn giản như

X& x = myVar.GetReference<X>(); 

Bây giờ tôi muốn mở rộng một chút và sử dụng các mẫu đơn giản. Giả sử có một loại "mảng" được thực hiện bằng cách sử dụng một vectơ. Tôi có thể đăng ký mọi thứ như

typeList[ "array<X>" ] = Variable::Create< std::vector<X> >; 

nhưng không thể quản lý được vì nó sẽ phải được lặp lại cho tất cả các kết hợp. Lý tưởng nhất là tôi cần chức năng cho phép để viết một cái gì đó như thế này:

typeList.CreateTemplateVariable("array", "X") 

mà sau đó sẽ tạo ra một trường hợp biến mà trong nội bộ tổ chức một std :: vector < X>. Tôi đã cố gắng hết sức nhưng không thể tìm ra cách để làm điều này. Có lẽ tôi vừa mới bắt đầu sai cách với ánh xạ kiểu đơn giản và đó là lý do tôi không thể có được cái đầu xung quanh nó.

Vì vậy, câu hỏi rất đơn giản: có thể thực hiện việc này không? Và làm thế nào?

Answer 1

Tôi không chắc là tôi có vấn đề của bạn đúng, nhưng nếu bạn có M loại tham số (vector<>, list<> ...) và N loại đơn giản (int, double ...), bạn sẽ cần M * N triển khai thực tế nếu bạn muốn hỗ trợ tất cả các kết hợp. Tất cả những việc triển khai này phải được biết ở thời gian biên dịch (hoặc về nguyên tắc bạn có thể gọi trình biên dịch C++ một cách nhanh chóng). Bạn có thực sự muốn điều này?

Giải pháp thay thế có thể là sử dụng vùng chứa không được nhập thay thế. Ví dụ: vector<Object*> lưu trữ con trỏ mà sau đó có thể được chuyển đổi thành loại được yêu cầu, ví dụ: dynamic_cast. Bằng cách này, bạn sẽ chỉ cần triển khai M cho các loại tham số và có thể giải quyết "mảng" thành vector và "X" thành X một cách độc lập.

Answer 2

Nói chung cách bạn làm các kiểu giống như mẫu như bạn mô tả, nhưng thay vì tạo tất cả các kết hợp có thể trước thời hạn, bạn tạo chúng theo yêu cầu. Vì vậy, bạn có thể có một thói quen getType như:

std::function< Variable() > getType(std::string name) { 
    auto rv = typeList[name]; 
    if (rv) return rv; 
    auto template_start = name.find('<'); 
    if (template_start != string::npos) { 
     auto template_end = name.rfind('>'); 
     std::string arg = name.substr(template_start+1, template_end); 
     std::string base = name.substr(0, template_start); 
     typeList[name] = rv = InstantiateTemplate(base, arg); 
     return rv; } 
    throw UnknownTypeError(name); 
} 

này được gọi cho bất kỳ loại đề cập đến trong chương trình, tạo mẫu instantiations cần thiết theo yêu cầu.