如何在现有语言中指定不同语言结构的抽象语法？

Question

我试图解决在 Haskell 中指定不同语言结构的抽象语法的问题，例如变量声明、数组声明、if-else 语句等，但我对这意味着什么感到困惑。这只是 Haskell 中的样子吗？以下是我负责的语言构造之一：

• 变量声明
  • 无类型
  • 变量声明还可以选择指定初始值（具体语法示例：

    var x = 10;

    ）
    • 初始值只能是整数/布尔值/字符串

我尝试解决上述问题并写下： var = int | 变量布尔 |字符串

当我负责以下语言结构时，我会感到相当困惑：

• 算术表达式
  • 原始表达：
    • 有些被认为是理所当然的（即不需要指定）：整数文字、布尔文字、字符串文字
    • 使用变量
    • 访问班级成员
    • 索引数组元素
    • 函数调用
    • （可能需要其他原始表达式） 因为我不确定我该如何开始。

我本质上只是问我是否正确理解这一点，因为我似乎在其他地方找不到任何例子，以及我是否可以获得任何提示来更好地帮助我理解。我也不确定这个网站是否是问这个问题的正确地方，因为它看起来比平时更加理论化，所以如果这是错误的地方，请指出另一个可能更合适的论坛。预先感谢您的帮助。

Answer 1

我相信他们要求你做的是定义适合表示某些“目标语言”的抽象语法的 Haskell 数据类型。这可能是（在 Haskell 中）实现目标语言的解释器或编译器的第一步。

所以，他们不希望你写下：

var = int | bool | String

因为那不是有效的 Haskell 代码。

相反，您可能需要写下类似以下内容：

-- Haskell data types for statements
type Name = String
data Stmt = Decl Name (Maybe Lit)
data Lit = IntLit Int | BoolLit Bool | StringLit String

这些是有效的 Haskell 数据类型声明，定义了适合表示用目标语言编写的变量声明语句的数据类型。例如，目标语言的声明如下：

// target language code
var x;            // untyped declaration
var number = 42;  // initialization with literal

可以使用上述数据类型表示为 Haskell 值，如下所示：

-- Haskell values representing target language statements
stmt1 :: Stmt
stmt1 = Decl "x" Nothing

stmt2 :: Stmt
stmt2 = Decl "number" (Just (IntLit 42))

同样，如果您为如下表达式定义了类型：

-- Haskell data type for expressions
data Expr
  = LitE Lit
  | VarE String
  | MemberE Expr String
  | ElementE Expr Expr
  | CallE String [Expr]

这将允许您表示目标语言表达式，例如：

// example of a target language expressions
add(x.pos[42],1)

作为

Expr

类型的 Haskell 值:

-- Haskell value representing a target language expression
expr1 :: Expr
expr1 = CallE "add" [ElementE (MemberE (VarE "x") "pos") (LitE (IntLit 42)), LitE (IntLit 1)]

如果这个 Haskell 代码对你来说没有任何意义，那么你可能还没有准备好解决这个问题，需要寻找一些 Haskell 教程。看看 这个旧答案 和 wiki 上的 学习 Haskell 页面。

如果这个 Haskell 代码对你有意义，但你无法想象我是如何从你的书面规范中得到这些数据类型的，那么这是可以理解的。最好的办法是回顾一些例子。这是一个 git 存储库，其中包含一些用 Haskell 实现的简单语言，每个子目录一种语言。您将在子目录中的

README.md

中找到每种语言描述的具体语法，以及每种语言的

Parser.hs

模块顶部定义的关联抽象语法数据类型。 Wiki 上还有一个示例。