😎 Как создать свой язык программирования на Питоне с нуля 🚀

Для создания собственного языка программирования на Python вы можете использовать инструменты, такие как ANTLR (Another Tool for Language Recognition) или PLY (Python Lex-Yacc). Они позволяют определить синтаксис и лексику вашего языка, а затем сгенерировать парсер и лексер на основе этих определений. Вот пример создания простого языка программирования с использованием инструмента PLY. Допустим, вы хотите создать язык для вычисления суммы двух чисел:

import ply.lex as lex
import ply.yacc as yacc

# Определение лексера
tokens = ('NUMBER', 'PLUS')

t_PLUS = r'\+'

def t_NUMBER(t):
    r'\d+'
    t.value = int(t.value)
    return t

t_ignore = ' \t'

def t_error(t):
    print("Нераспознанный символ:", t.value[0])
    t.lexer.skip(1)

lexer = lex.lex()

# Определение парсера
def p_expression_plus(p):
    'expression : expression PLUS expression'
    p[0] = p[1] + p[3]

def p_expression_number(p):
    'expression : NUMBER'
    p[0] = p[1]

def p_error(p):
    print("Синтаксическая ошибка")

parser = yacc.yacc()

# Ввод выражения для вычисления
expression = input("Введите выражение: ")

# Разбор и вычисление
result = parser.parse(expression)
print("Результат:", result)
   

Как создать свой язык программирования на питоне

Создание собственного языка программирования на Python может быть увлекательной задачей. Это позволяет вам определить свои собственные правила и синтаксис, чтобы обеспечить удобство и эффективность при разработке программного обеспечения. Давайте рассмотрим несколько шагов, которые помогут вам создать свой язык программирования на Python.

Шаг 1: Определение целей и спецификации языка

Первый шаг - определить цель вашего языка программирования и его спецификацию. Что вы хотите достичь с помощью этого языка? К какой аудитории он будет предназначен? Какие особенности и возможности должны быть у языка? Задумайтесь о синтаксисе, базовых типах данных, операторах, функциях и других элементах языка, которые вам нужны для достижения этих целей.

Шаг 2: Проектирование грамматики языка

Следующий шаг - проектирование грамматики вашего языка программирования. Грамматика определяет синтаксис вашего языка, включая структуру выражений, операторы и т.д. Существуют разные способы определения грамматики, однако в данной статье рассмотрим примерный подход.

import ply.yacc as yacc

# Определение грамматики
grammar = '''
    start : expression
    
    expression : expression '+' expression
               | expression '-' expression
               | expression '*' expression
               | expression '/' expression
               | '(' expression ')'
               | NUMBER
               
    NUMBER : '\d+'
'''

# Создание парсера с использованием грамматики
parser = yacc.yacc()
    

Приведенный выше код демонстрирует пример определения грамматики с использованием библиотеки PLY. Вы можете определить различные правила для выражений, операторов и т.д., чтобы создать грамматику по своему усмотрению.

Шаг 3: Реализация лексического анализатора

После определения грамматики необходимо реализовать лексический анализатор, который разбивает входную программу на лексемы. В примере выше мы использовали библиотеку PLY для создания лексического анализатора.

import ply.lex as lex

# Определение токенов
tokens = (
    'NUMBER',
    'PLUS',
    'MINUS',
    'MULTIPLY',
    'DIVIDE',
    'LPAREN',
    'RPAREN'
)

# Определение регулярных выражений для токенов
t_PLUS = r'\+'
t_MINUS = r'\-'
t_MULTIPLY = r'\*'
t_DIVIDE = r'\/'
t_LPAREN = r'\('
t_RPAREN = r'\)'

def t_NUMBER(t):
    r'\d+'
    t.value = int(t.value)
    return t

# Игнорирование пробелов и табуляций
t_ignore = ' \t'

# Обработка ошибок
def t_error(t):
    print(f"Нераспознанный символ: '{t.value[0]}'")
    t.lexer.skip(1)

# Создание лексического анализатора
lexer = lex.lex()
    

Код выше показывает пример реализации лексического анализатора с использованием библиотеки PLY. Вы можете определить различные токены и их регулярные выражения в соответствии с вашими потребностями.

Шаг 4: Реализация синтаксического анализатора

После определения грамматики и лексического анализатора необходимо реализовать синтаксический анализатор, который проверяет соответствие входной программы грамматике языка.

def p_expression_plus(p):
    '''expression : expression PLUS expression'''
    p[0] = p[1] + p[3]

def p_expression_minus(p):
    '''expression : expression MINUS expression'''
    p[0] = p[1] - p[3]

def p_expression_multiply(p):
    '''expression : expression MULTIPLY expression'''
    p[0] = p[1] * p[3]

def p_expression_divide(p):
    '''expression : expression DIVIDE expression'''
    p[0] = p[1] / p[3]

def p_expression_paren(p):
    '''expression : LPAREN expression RPAREN'''
    p[0] = p[2]

def p_expression_number(p):
    '''expression : NUMBER'''
    p[0] = p[1]

def p_error(p):
    print(f"Синтаксическая ошибка: '{p.value}'")

# Создание синтаксического анализатора
parser = yacc.yacc()
    

Приведенный выше код демонстрирует пример реализации синтаксического анализатора с использованием библиотеки PLY. Вы можете определить различные правила для выражений, операторов и т.д., чтобы проверить соответствие входной программы вашей грамматике.

Шаг 5: Тестирование языка программирования

После реализации грамматики, лексического и синтаксического анализаторов вы можете приступить к тестированию вашего языка программирования.

# Проверка входной программы
input_program = "(3 + 4) * 2"
result = parser.parse(input_program)
print(result)  # Выводит результат: 14
    

Приведенный выше код демонстрирует пример проверки входной программы и вывода результата с использованием вашего языка программирования.

Заключение

Создание собственного языка программирования на Python - интересный и творческий процесс. Вы можете определить свои правила и синтаксис, чтобы создать язык, удобный для вас и вашей аудитории. Данный методологический подход может быть использован для разработки более сложных языков. Удачи в создании своего собственного языка программирования!