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简单函数绘图语言解释器 Python实现—-概述&词法分析篇
简单函数绘图语言解释器 Python实现—-语法分析篇
GitHub开源完整代码
前言
在之前的文章里，我们实现了词法分析器和语法分析器，那么对于我们来说，最开始的代码文件，已经被我们转换成了有实际意义的语法树，也就是从单纯的字符流转化成了记号流（token流），又从记号流转化成立语法树。于是，我们终于可以来到这个解释器的最后一部分，为每一个语法树赋予其实际的语义，让语句转化成python代码的运行结果，并最终完成绘图工作。
其实，有了之前语法分析器里GetValue方法的铺垫，再加上Python的matplotlib库对于图形绘制有较好的支持，对我们来说，语义分析的过程会变的相对简单。核心难点已经不在于解析原有的代码文件，而是转向如何根据已有参数绘制对应图形了。
语义分析器实现
由于该解释器基于python环境，且在语法分析过程中已经构造了GetValue方法，因此在语义分析阶段，我们仅需关注画图部分的内容。由于在语法分析器中，Statement方法并未给出画图过程，因此在semantic类中，应重载该方法，在保留基本功能的同时，在For语句执行后进行绘图操作。
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import parserprocess import scanner_token import numpy as np import sys import matplotlib.pyplot as plt class Semantic(parserprocess.Parser): def init(self): self.fig = plt.figure() # plt.ylim(0, None) # plt.xlim(0, None) self.ax = self.fig.add_subplot(111) def calc(self, x, y): x *= self.x_scale y *= self.y_scale temp1 = x * np.cos(self.rot) + y * np.sin(self.rot) y *= np.cos(self.rot) - x * np.sin(self.rot) x = temp1 x += self.x_origin y += self.y_origin return x, y def Draw(self): x, y = self.calc(self.x_ptr, self.y_ptr) self.ax.scatter(x, y) def Statement(self): self.enter("Statement") if self.token.type == scanner_token.Token_Type.ORIGIN: self.OriginStatement() elif self.token.type == scanner_token.Token_Type.SCALE: self.ScaleStatement() elif self.token.type == scanner_token.Token_Type.FOR: self.ForStatement() self.Draw() elif self.token.type == scanner_token.Token_Type.ROT: self.RotStatement() else: print(self.token.type) print("出错行号：", self.scanner.LineNo, " 与期望记号不符 ", self.token.lexeme) self.scanner.CloseScanner() sys.exit(1) self.back("Statement") def Parser(self): self.enter("Parser") if self.scanner.f_ptr is None: print("文件打开失败") else: self.FetchToken() self.Program() plt.show() self.scanner.CloseScanner() self.back("Parser") |
结果展示阶段
至此，我们的整个解释器的核心部分已经构造完毕，接下来的工作就是如何使用该解释器实现绘图功能了，对于第一篇博客中提到的实例代码，将其保存在garphic.txt中，我们的实现代码如下：
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import scannerprocess import semantic file_name = 'graphic.txt' scanner = scannerprocess.Scanner(file_name) semantic = semantic.Semantic(scanner) semantic.init() semantic.Parser() |
运行结果如下所示：
