简单的代码生成器创建领域语言

最新推荐文章于 2023-01-09 22:13:20 发布

Terark-CTO-雷鹏

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分类专栏： C++ 文章标签：语言 output yacc user unix 任务

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本文介绍了一种通过代码生成器简化编程任务的方法，尤其适用于那些模板相似但细节有所变化的程序。通过示例展示了如何利用简单的Shell脚本生成C语言程序，并讨论了这种方法的优势和适用场景。

有一类问题，代码模板相同，但有少部分地方不同，一般可以写一个复杂的程序，使用不同的选项，完成不同的任务。或者，把公共的部分抽象成一个代码库，然后在不同程序中引用。但是，如果公共的部分很少，并且比较“专用”，或者因为其它原因，比较难以部署。怎么办？

实际上，有另一种完全不同的编程模式来实现：代码生成器。unix世界中最知名的代码生成器莫过于lex和yacc了。但是，不比每个代码生成器都那么复杂，比如这个代码生成器就非常简单，它只是简单地转换行记录：

#! /bin/sh
field_seperator="||"
output=b
while getopts :F:vo: arg
do
case $arg in
        F ) field_seperator=$OPTARG;;
        v ) ;;
        o ) output=$OPTARG;;
        : ) echo "$0: missing arg for -$OPTARG " >&2
            exit;;
        /?) echo "Invalid option -$OPTARG ignored." >&2
            exit;;
esac
done
if [ $OPTIND -gt $# ]
then
#       echo OPTIND=$OPTIND argc=$# >&2
        echo "no program" >&2
        exit
fi
program=${!#}
echo field_seperator=$field_seperator
cat > a.cpp <<+TemplateCFile
#include <vector>
#include <string.h>
#include <stdio.h>
const char field_seperator[]="||";
void split_row(char* line, std::vector<char*>& F, const char* fs)
{
        char* col = line;
        F.resize(0);
        size_t fslen = strlen(fs);
        if (fslen == 1) {
                for (;;) {
                        F.push_back(col);
                        col = strchr(col, fs[0]);
                        if (col) {
                                col[0] = '/0';
                                col += 1;
                        } else
                                break;
                }
        }
        else {
                for (;;) {
                        F.push_back(col);
                        col = strstr(col, fs);
                        if (col) {
                                col[0] = '/0';
                                col += fslen;
                        } else
                                break;
                }
        }
}
int main(int argc, char* argv[])
{
        size_t  len1 = 0;
        ssize_t len2;
        char*   line = NULL;
        std::vector<char*> F;
        while ((len2 = getline(&line, &len1, stdin)) != -1)
        {
                split_row(line, F, field_seperator);
                int NF = F.size();
//--- begin user program
+TemplateCFile
echo $program >> a.cpp
cat >> a.cpp <<+TemplateCFile
//--- end user program
; // avoid user program missing ;
                printf("/n");
        }
        if (line) free(line);
        if (ferror(stdin)) {
                perror("ferror(stdin)");
                return 1;
        }
        return 0;
}
+TemplateCFile
sed -i 's//(field_seperator/[/]=/).*";//1"'$field_seperator'";/g' a.cpp
gcc -O2 a.cpp -lstdc++ -o $output
exit $?

可以象awk一样写程序：

# 相当于 awk -F, '{printf("%s/t%s/n", $1, $5)}' # 使用 ',' 做列分隔符，输出第 1 和第 5 个字段，生成二进制可执行程序 myprog ./gencode.sh -F , -o myprog 'printf("%s/t%s/n", F[0], F[4])'

# 相当于 awk -F,  '{printf("%s/t%s/n", $1, $5)}'
# 使用 ',' 做列分隔符，输出第 1 和第 5 个字段，生成二进制可执行程序 myprog
./gencode.sh -F , -o myprog 'printf("%s/t%s/n", F[0], F[4])'

我当初写这个生成器的原因是发现非常简单的 awk 程序也比 C 慢 40 倍，以为这是本质上的性能差距，后来才发现不是。

对这个简单的程序，使用awk更方便更安全，也不比C慢，但是一旦碰到其它类似问题而 awk 解决不了，这种模式就可以派上用场了。