浅析AST抽象语法树及Python代码实现

发表于 5年以前 | 总阅读数：1185 次

在计算机科学中，抽象语法树（abstract syntax tree或者缩写为AST），或者语法树（syntax tree），是源代码的抽象语法结构的树状表现形式，这里特指编程语言的源代码。树上的每个节点都表示源代码中的一种结构。之所以说语法是"抽象"的，是因为这里的语法并不会表示出真实语法中出现的每个细节。比如，嵌套括号被隐含在树的结构中，并没有以节点的形式呈现；而类似于if-condition-then这样的条件跳转语句，可以使用带有两个分支的节点来表示。
和抽象语法树相对的是具体语法树（concrete syntaxtree），通常称作分析树（parse tree）。一般的，在源代码的翻译和编译过程中，语法分析器创建出分析树。一旦AST被创建出来，在后续的处理过程中，比如语义分析阶段，会添加一些信息。
抽象语法树的结构不依赖于源语言的文法，也就是语法分析阶段所采用的上下文无关文法。因为在Parser工程中，经常会对文法进行等价的转换（消除左递归、回溯、二义性等），这样会给文法引入一些多余的成分，对后续阶段造成不利影响，甚至会使各阶段变得混乱。因此，很多编译器（包括GJC）经常要独立地构造语法分析树，为前、后端建立一个清晰的接口。

Python实现
假设对'a + 3 * b'进行解释，其中a=2，b=5
代码很简单，就不再进行详细的解释了。


    Num = lambda env, n: n 
    Var = lambda env, x: env[x] 
    Add = lambda env, a, b:_eval(env, a) + _eval(env, b) 
    Mul = lambda env, a, b:_eval(env, a) * _eval(env, b) 

    _eval = lambda env, expr:expr[0](env, *expr[1:]) 

    env = {'a':2, 'b':5} 
    tree = (Add, (Var, 'a'), 
           (Mul, (Num, 3), 
              (Var, 'b'))) 

    print _eval(env, tree)

输出结果为17