表达式翻译二_语法树内部节点-优快云博客

上一章节我们介绍了词法分析,就是将字符串翻译成标记,
本章将介绍语法树,用于表示字符串或源代码的抽象语法结构,是一种树状表示方法.
语法树的构成一般由根节点,内部节点,叶子节点组成.
内部节点：代表语法规则中的非终结符，如语句、表达式等。这些节点通常包含其他子节点。
叶子节点：代表语法规则中的终结符，如标识符、常量、运算符等。这些节点是语法树中的基本元素，它们不再包含其他子节点。

语法树的作用
语法检查:通过遍历语法树，以检查源代码是否符合语言的语法规则
语义分析:在语法树的基础上，以进一步进行语义分析，如类型检查、作用域分析等。这些分析有助于确保源代码在语义上是正确的。
代码生成:对于编译器而言，语法树是生成目标代码的重要基础。编译器可以遍历语法树，并根据每个节点的类型生成相应的目标代码。
我们先定义一个抽象节点

 	abstract class Node
    {
        public abstract int Eval();
    }

表示数值的节点

	// 表示数值的节点
    class NumNode : Node
    {
        public int Value { get; }
 
        public NumNode(int value)
        {
            Value = value;
        }
 
        public override int Eval()
        {
            return Value;
        }
    }

表示二元运算的节点

// 表示二元运算的节点
    class BinOpNode : Node
    {
        public Node Left { get; }
        public TokenType Op { get; }
        public Node Right { get; }
 
        public BinOpNode(Node left, TokenType op, Node right)
        {
            Left = left;
            Op = op;
            Right = right;
        }
 
        public override int Eval()
        {
            int leftVal = Left.Eval();
            int rightVal = Right.Eval();
 
            switch (Op)
            {
                case TokenType.Plus:
                    return leftVal + rightVal;
                case TokenType.Minus:
                    return leftVal - rightVal;
                case TokenType.Multiply:
    				return leftVal * rightVal;
                // 可以添加更多运算符的处理
                default:
                    throw new InvalidOperationException($"Unknown operator: {Op}");
            }
        }
    }

测试代码

class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            // 构建语法树，表示表达式 "3 + 5 - 2"
            Node tree = new BinOpNode(new BinOpNode(new NumNode(3), '+', new NumNode(5)),
                '-',
                new NumNode(2)
            );
 
            // 评估语法树并输出结果
            int result = tree.Eval();
            Console.WriteLine(result);  // 输出: 6
        }
    }