实现类作用域

在上一章，我们已经实现了一个语言的原型，在整个开发过程中，一个jvm语言的形成方案已经很明了，我们需要将原始代码编译为class字节码文件，后续的工作也随之清晰了，我们需要对Qing的语法进行不断扩充，使它可以承担更多的功能

而第一个需要扩充的语法显然是类作用域的定义

在java的语法中，我们需要通过Class关键字来定义，类似这种Class Dog { XXX }，我们已经是一个新语言了，还用Class未免没有新意，调整一下用Type怎么样

type Dog{
  var name = "小白"
  print name
  var age = 3
  print age
}

而在本章节结束后，我们要达成的目标则是让上述的代码可以在Qing上运行

一、语法解析规则

语言解析规则修改：

compilationUnit : ( variable | print )* EOF;

已更改为：

compilationUnit : classDeclaration * EOF;
classDeclaration : TYPE className '{' classBody '}';
classBody :  ( variable | print )* ;
TYPE : 'type';
className : ID ;

这个规则要求:

每个qing文件都必须要实现有且只有一个的类定义classDeclaration
每个类定义以type 类名 { 主体代码 } 的格式声明
主体代码和之前的规则一样，仍旧是变量声明和打印

二、调整编译器

我们引入了一个新的实体来维护解析过程的类定义信息

public class ClassDeclaration {
  private String className;

  Queue<Instruction> instructionsQueue = new ArrayDeque<>();

  public ClassDeclaration(String className) {
    this.className = className;
  }

}

将其加入到监听器中

  public void exitClassDeclaration(QingParser.ClassDeclarationContext ctx) {
    super.exitClassDeclaration(ctx);
    String className = ctx.className().getText();
    classDeclaration= new ClassDeclaration(className);
    classDeclaration.setInstructionsQueue(instructionsQueue);
  }

调整编译器，此处主要是两处调整：

解析树返回的是我们维护的ClassDeclaration
修改生成的字节码文件名

public class QingCompiler {

  public static void main(String[] args) throws Exception {
    new QingCompiler().compile(args);
  }

  public void compile(String[] args) throws Exception {
    File qingFile = new File(args[0]);
    String fileAbsolutePath = qingFile.getAbsolutePath();
    ClassDeclaration classDeclaration= new SyntaxTreeTraverser().getClassDeclaration(fileAbsolutePath);
    writeBytecodeToClassFile(fileAbsolutePath, classDeclaration);
  }

  private static void writeBytecodeToClassFile(String fileName, ClassDeclaration classDeclaration) throws IOException {
    byte[] byteCode = new BytecodeGenerator().generateBytecode(classDeclaration);
    String classFile = fileName.substring(0,fileName.lastIndexOf(File.separatorChar)+1) + classDeclaration.getClassName()+".class";
    Path path = Paths.get(classFile);
    OutputStream os = Files.newOutputStream(path);
    os.write(byteCode);
    os.close();
  }

}

三、运行调试

值得注意的是生成的字节码文件不再是以文件名命名，变为了根据类定义中的类名命名