# 練習 35：解釋器 > 原文：[Exercise 35: Interpreters](https://learncodethehardway.org/more-python-book/ex35.html) > 譯者：[飛龍](https://github.com/wizardforcel) > 協議：[CC BY-NC-SA 4.0](http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/) > 自豪地采用[谷歌翻譯](https://translate.google.cn/) 解析中的最后一個練習應該既具有挑戰性又有趣。你終于可以看到，你的微型 Python 腳本運行并做了一些事情。難以理解這個章節和解析的概念很正常。如果你發現你已經到達了這里，而且你不太明白發生了什么，請退后一步，再考慮在這一部分做一些練習。在繼續之前，重復幾次這個章節，這可以幫助你在最后兩個練習中制作自己的小語言。 我故意不會在本練習中包含任何代碼，以便你必須根據解釋器工作方式的描述來嘗試。你已經有了 Python 作為參考，我們的微型 Python 示例應該如何操作這些小語句。你知道如何用訪問者模式來遍歷你的解析樹。剩下的就是讓你編寫一個解釋器，它可以將它們結合在一起，并使你的小腳本運行。 ## 解釋器和編譯器 在編程語言的世界里，存在解釋語言和編譯語言。編譯語言接受你的輸入的源碼，并進行掃描，解析和分析階段。然后，編譯器基于這個分析產生機器碼，通過遍歷它并編寫真正的（或假的）計算機所需的字節，來使 CPU 運行。一些編譯器增加了一個額外的步驟，將輸入的源碼翻譯成通用的“中間語言”，然后將其編譯為機器的字節。編譯器通常是確定的，因為你通常不能僅僅運行編譯器，而是首先必須通過編譯器運行源代碼，然后執行結果。C 是一個經典的編譯器，你可以這樣運行 C 程序： ``` $ cc ex1.c -o ex1 $ ./ex1 ``` `cc`命令是“C 編譯器”的意思，也就是說，你選取了文件`ex1.c`，掃描，解析，并進行分析，然后輸出可執行字節到文件`ex1`。一旦你完成了，你就可以像其他任何程序一樣運行它。 解釋器不會生成你運行的編譯后字節碼，而是直接運行并分析結果。它“解釋”輸入語言，就像我把我的漢語轉換為我朋友的泰語。它加載源文件，然后像編譯器那樣進行掃描，解析和分析。之后，它只是使用解釋器的自己的語言（在這里是 Python），來根據分析來運行它。 如果我們要在 Python 中實現 JavaScript 解釋器，我們會“使用 Python 解釋 JavaScript”。JavaScript 是我的漢語，一個解釋器正在為我將其憑空解釋為 Python（泰語）。如果我想用 Python 解釋 JavaScript 的`1 + 2`，我可能會這樣做： + 掃描`1 + 2`并產生記號`INT(1) PLUS INT(2)`。 + 將其解析為表達式`AddExpr(IntExpr(1), IntExpr(2))` + 分析它，將文本`1`和`2`轉換為實際的 Python 整數。 + 使用 Python 代碼`result = 1 + 2`解釋它，我可以將其轉給剩余的解析樹。 與之相比，編譯器會做 1~3 的任何事情。但是在第四步它會編寫字節碼（機器碼）到另一個文件，我可以將其運行在 CPU 上。 ## Python 兩者都是 Python 更現代化，通過幾乎完成編譯和解釋，利用更快的計算機。它將像解釋器一樣工作，所以你不必經歷編譯階段。但是，解釋器出奇地慢，所以 Python 有一個內部的虛擬機。當你運行腳本時，例如`python ex1.py`，Python 實際上會運行它并將其編譯到`__pycache__`目錄中的`ex1.cpython -36.pyc`文件。該文件是字節碼，Python 程序知道如何加載和運行，它的工作原理就像假的機器代碼。 > 譯者注：但是沒有 JIT 的情況下還是很慢。 你的解釋器永遠不會，也不應該是這樣的。你的解釋器應該只是掃描，解析，分析和解釋微型 Python 腳本。 ## 如何編寫解釋器 當你編寫解釋器時，你將需要工作在所有三個階段之間，來修復你錯過或做錯的東西。我建議你先添加數字，然后再處理更復雜的表達式，直到你的腳本能夠運行。我會像這樣完成它： + 將你的第一個`interpret`方法添加到`AddExpr`類，并讓它打印出一條消息。 + 讓你的解釋器能夠可靠地訪問這個類，并傳入它需要的`PunyPyWorld`。 + 一旦你完成了，你可以調用`AddExpr.interpret`來計算它的兩個表達式的和，并返回結果。 + 之后，你必須弄清楚，這個`interpret`步驟的結果應該到哪里去。為了保持簡單，讓我們假設微型 Python 是一種基于表達式的語言，所以一切都返回一個值。在這種情況下，對一個解釋器的調用總是具有返回值，父調用可以使用它。 + 最后，由于微型 Python 基于表達式，你可以讓你的`Interpreter`打印出其`interpret`調用的最終結果。 + 如果你這樣做，你將會獲得解釋器的基礎知識，你可以開始執行所有其他的`interpret`方法，使其運行。 ## 挑戰練習 編寫微型 Python 的解釋器，應該只涉及編寫另一個訪問者模式，它遍歷分析后的解析樹，并完成解析樹讓它做的任何事情。你唯一的目標就是讓這個很小的（甚至是微型的）腳本運行。這似乎是愚蠢的，因為這只是三行代碼，但它涵蓋編程語言中的各種主題：變量，加法，表達式，函數定義和函數調用。如果你實現了`if`語句，你幾乎可以有一個可工作的編程語言。 你的任務是編寫一個`PunyPyInterpreter`類，它接受`PunyPyWorld`和`PunyPyAnalyzer`的運行結果來執行腳本。你必須實現`print`，僅僅用于打印其變量，但其余的代碼，應該在你遍歷每個產生式類的時候運行。 ## 研究性學習 + 一旦你擁有了`PunyPyInterpreter`，你應該實現`if`語句和布爾表達式，然后擴展你的語言測試集，來確保這是有效的。盡可能為這個小型 Python 解釋器增加功能。 + 如何使微型 Python 也擁有語句？ ## 深入學習 你應該能夠學習盡可能多的語言的語法和規范。繼續尋找一些語言并學習它們，但是使用該語言的源代碼來完成。你還應該完整學習 <https://tools.ietf.org/html/rfc5234> 上面的 IETF ABNF 規范，來為自己準備接下來的兩項練習。