今天看完了 Crafting Interpreters 第 12 章 Classes。
这一章支持了 class。作为动态类型语言,Lox 的 class 与 Python 的有些相似。用 `class` 声明类,用 `init` 方法初始化实例。
为此,增加了声明类的文法规则,并增加了 Get 表达式以支持访问实例的字段(和方法),增加了 Set 表达式以支持对实例的字段赋值。同时还支持了 This 表达式,以表示 `this`。
类用 `LoxClass` 表示,它保存着类的名字以及方法列表。方法用现成的 `LoxFunction` 表示。
同时 `LoxClass` 也实现了 `LoxCallable` 接口,以便创建类的实例。
类的实例用 `LoxInstance` 表示,它保存着所属的类,及字段值。
对于 `this` 的支持值得一提。
我们知道,Resolver 中的 scope 链,与 Interpreter 中的 Environment 链必须保持一致。scope 与 Environment 本质是同一个东西,只不过 scope 是编译时的,Environment 是运行时的。
Resolver 处理 class 声明时(`visitClassStmt`),创建了新的 scope,并将 this 定义在新的 scope 里。这也意味着,class 的 method 也是在新的 scope 中定义的。
但 `Interpreter.visitClassStmt` 却没有创建新的 Environment。而是在访问实例的属性时(`visitGetExpr`),如果这个属性对应的是一个 method,就调用 `LoxFunction.bind` 方法。`LoxFunction.bind` 会以 method 的 closure 为 enclosing Environment 创建新 Environment,把 this 绑定为对应实例, 然后组装为新的 LoxFunction 并返回。
这样的话,类的方法调用时,Environment 就与 Resolver 的 scope 一致了,而且确定了 this 所指向的值。
具体地,形如 `ins.method()` 的方法调用,`ins.method` 被 parse 为 `Expr.Get`。对 `ins.method` 求值,即对 `Expr.Get` 求值,就会执行这里所说的逻辑。得到新的 LoxFunction 后,再进行函数调用,就和其他函数没有什么区别了。
关于创建类的实例,其实包含两个步骤。
第一步是真正的创建实例,得到 LoxInstance,它是由 LoxClass 负责的。LoxClass 实现了 LoxCallable 接口,调用时返回一个 LoxInstance。
第二步是初始化,由用户提供的 init 方法完成。为了方便使用,Lox Interpreter 确保 init 方法返回实例,且禁止它返回其他值。
至此,本书第一部分,用 Java 实现的 tree-walk interpreter 只剩下最后一章 Inheritance 了。而我敲下的代码,刨除注释和空行,只有 1916 行。神奇!
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