1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
use regex::*;
use indexmap::IndexMap as OrderedMap;
use unicode_segmentation::UnicodeSegmentation;
#[allow(dead_code)]
#[derive(Debug, Clone, Eq, Hash, PartialEq)]
pub enum Tkn {
Integer, // 整数
Float, // 浮点数
String, // 字符串
Keyword, // 关键字
Identifier, // 标识符
Plus, // +
Minus, // -
Multiply, // *
Slash, // /
Remainder, // %
And, // &
Or, // |
ExclusiveOr, // ^
ShiftLeft, // <<
ShiftRight, // >>
AndNot, // &^
AddAssign, // +=
SubtractAssign, // -=
MultiplyAssign, // *=
QuotientAssign, // /+
RemainderAssign, // %=
LogicalAnd, // &&
LogicalOr, // ||
Increment, // ++
Decrement, // --
Equal, // ==
Less, // <
Greater, // >
Assign, // =
Not, // !
BitwiseNot, // ~
NotEqual, // !=
LessOrEqual, // <=
GreaterOrEqual, // >=
LeftParenthesis, // (
LeftBracket, // [
LeftBrace, // {
RightParenthesis, // )
RightBracket, // ]
RightBrace, // }
Comma, // ,
Period, // .
Colon, // :
Semicolon, // ;
QuestionMark, // ?
Space, // 空格
Tab, // TAB键
Line, // 换行(\n)
}
#[allow(dead_code)]
#[derive(Debug, Clone, PartialEq)]
pub struct Token {
pub kind: Tkn,
pub value: String,
pub line: usize,
pub column: usize,
pub line_quantity: usize
}
pub struct Lexer {
code: String,
line: usize,
column: usize,
line_quantity: usize,
match_list: OrderedMap<Tkn, String>,
result: Vec<Token>
}
impl Lexer {
pub fn new(code: String) -> Self {
let mut lexer = Lexer {
code: code,
line: 0,
column: 0,
line_quantity: 0,
match_list: OrderedMap::new(),
result: Vec::new()
};
lexer.init();
lexer
}
fn init(&mut self) {
self.match_list.insert(Tkn::Integer, r"^[-]?(0|[1-9][0-9]*)".to_string()); // 整数
self.match_list.insert(Tkn::Float, r"^-?\d+\.\d+$".to_string()); // 浮点数
self.match_list.insert(Tkn::String, r#"^"((?:[^"\\]|\\.)*)""#.to_string()); // 支持转义的字符串
self.match_list.insert(Tkn::Keyword, r"^\b(if|else|while|for|fn|let|return|struct|enum|impl|pub|use|mod)\b$".to_string()); // 关键字示例
self.match_list.insert(Tkn::Identifier, r"^[a-zA-Z_][a-zA-Z0-9_]*".to_string()); // 标识符
// 逻辑运算符
self.match_list.insert(Tkn::LogicalAnd, r"^&&".to_string()); // &&
self.match_list.insert(Tkn::LogicalOr, r"^\|\|".to_string()); // ||
self.match_list.insert(Tkn::Not, r"^!".to_string()); // !
self.match_list.insert(Tkn::BitwiseNot, r"^~".to_string()); // ~
// 自增自减
self.match_list.insert(Tkn::Increment, r"^\+\+".to_string()); // ++
self.match_list.insert(Tkn::Decrement, r"--".to_string()); // --
// 比较运算符
self.match_list.insert(Tkn::Equal, r"^==".to_string()); // ==
self.match_list.insert(Tkn::NotEqual, r"^!=".to_string()); // !=
self.match_list.insert(Tkn::LessOrEqual, r"^<=".to_string()); // <=
self.match_list.insert(Tkn::GreaterOrEqual, r"^>=".to_string()); // >=
self.match_list.insert(Tkn::Less, r"^<".to_string()); // <
self.match_list.insert(Tkn::Greater, r"^>".to_string()); // >
// 赋值运算符
self.match_list.insert(Tkn::AddAssign, r"^\+=".to_string()); // +=
self.match_list.insert(Tkn::SubtractAssign, r"^-=".to_string()); // -=
self.match_list.insert(Tkn::MultiplyAssign, r"^\*=".to_string()); // *=
self.match_list.insert(Tkn::QuotientAssign, r"^/=".to_string()); // /=
self.match_list.insert(Tkn::RemainderAssign, r"^%=".to_string()); // %=
self.match_list.insert(Tkn::Assign, r"^=".to_string()); // =
// 位运算符
self.match_list.insert(Tkn::And, r"^&".to_string()); // &
self.match_list.insert(Tkn::Or, r"^\|".to_string()); // |
self.match_list.insert(Tkn::ExclusiveOr, r"^\^".to_string()); // ^
self.match_list.insert(Tkn::ShiftLeft, r"^<<".to_string()); // <<
self.match_list.insert(Tkn::ShiftRight, r"^>>".to_string()); // >>
self.match_list.insert(Tkn::AndNot, r"^&^".to_string()); // &^
// 括号和大括号
self.match_list.insert(Tkn::LeftParenthesis, r"^\(".to_string()); // (
self.match_list.insert(Tkn::RightParenthesis, r"^\)".to_string()); // )
self.match_list.insert(Tkn::LeftBracket, r"^\[".to_string()); // [
self.match_list.insert(Tkn::RightBracket, r"^\]".to_string()); // ]
self.match_list.insert(Tkn::LeftBrace, r"^\{".to_string()); // {
self.match_list.insert(Tkn::RightBrace, r"^\}".to_string()); // }
// 标点符号
self.match_list.insert(Tkn::Comma, r"^,".to_string()); // ,
self.match_list.insert(Tkn::Period, r"^\.".to_string()); // .
self.match_list.insert(Tkn::Colon, r"^:".to_string()); // :
self.match_list.insert(Tkn::Semicolon, r"^;".to_string()); // ;
self.match_list.insert(Tkn::QuestionMark, r"^\?".to_string()); // ?
// 算术运算符
self.match_list.insert(Tkn::Plus, r"^\+".to_string()); // +
self.match_list.insert(Tkn::Minus, r"^-".to_string()); // -
self.match_list.insert(Tkn::Multiply, r"^\*".to_string()); // *
self.match_list.insert(Tkn::Slash, r"^/".to_string()); // /
self.match_list.insert(Tkn::Remainder, r"^%".to_string()); // %
self.match_list.insert(Tkn::Space, r"^[ \t]".to_string()); // 空格
//self.match_list.insert(Tkn::Tab, r"^ ".to_string()); // TAB
self.match_list.insert(Tkn::Line, r"^\r?\n".to_string()); // 换行(\n)
}
fn add_token(&mut self, kind: Tkn, value: String) {
self.result.push(Token {
kind: kind,
value: value,
line: self.line,
column: self.column,
line_quantity: self.line_quantity
})
}
pub fn start(&mut self) -> Result<Vec<Token>, String> {
let mut ok = true;
let mut code = self.code.clone();
loop {
if code.is_empty() {
break;
}
let mut status = false;
for (tkn, value) in self.match_list.iter() {
let re = Regex::new(value).expect("创建正则失败");
if let Some(caps) = re.captures(&code) {
if let Some(v) = caps.get(0) {
let s = v.as_str().to_string();
if tkn.clone() == Tkn::Line {
self.line += 1;
self.column = 0;
self.line_quantity = 0;
}
if tkn.clone() == Tkn::String {
self.add_token(tkn.clone(), caps[1].to_string());
} else {
self.add_token(tkn.clone(), caps[0].to_string());
}
self.line_quantity += 1;
self.column += s.graphemes(true).count();
code = (&code[v.end()..]).to_string();
status = true;
break;
}
}
}
if !status {
ok = false;
break;
}
}
if !ok {
return Err(format!("词法分析失败， 在第{}行，第{}个字符", self.line, self.column));
}
return Ok(self.result.clone());
}
}