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partcl

C#源码

1.0.0

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Partcl - 一个最小的 Tcl 解释器

特征

约 600 行“迂腐”的 C99 代码
无外部依赖
良好的测试覆盖率
可以使用自定义 Tcl 命令进行扩展
在裸机嵌入式 MCU 上运行良好（需要约 10k 的闪存）

内置命令：

subst arg
set var ?val?
while cond loop
if cond branch ?cond? ?branch? ?other?
proc name args body
return
break
continue
算术运算： +, -, *, /, <, >, <=, >=, ==, !=

用法

 struct tcl tcl ;
const char * s = "set x 4; puts [+ [* $x 10] 2]" ;

tcl_init ( & tcl );
if ( tcl_eval ( & tcl , s , strlen ( s )) != FERROR ) {
    printf ( "%.*sn" , tcl_length ( tcl . result ), tcl_string ( tcl . result ));
}
tcl_destroy ( & tcl );

语言语法

Tcl 脚本由用分号或换行符分隔的命令组成。 Commands 又由用空格分隔的单词组成。为了使空格成为单词的一部分，可以使用双引号或大括号。

该语言的一个重要部分是命令替换，即方括号内命令的结果作为外部命令的一部分返回，例如puts [+ 1 2] 。

该语言的唯一数据类型是字符串。尽管它可能会使数学运算变得复杂，但它为构建您自己的 DSL 以增强语言开辟了广阔的道路。

词法分析器

任何符号都可以是单词的一部分，但以下特殊符号除外：

空格、制表符 - 用于分隔单词
r 、 n 、分号或 EOF - 用于分隔命令
大括号、方括号、美元符号 - 用于替换和分组

Partcl 对这些 char 类有特殊的辅助函数：

 static int tcl_is_space(char c);
static int tcl_is_end(char c);
static int tcl_is_special(char c, int q);

tcl_is_special行为因引用模式（ q参数）而异。在带引号的字符串大括号内，分号和行尾符号失去其特殊含义并成为常规的可打印字符。

Partcl 词法分析器在一个函数中实现：

 int tcl_next(const char *s, size_t n, const char **from, const char **to, int *q);

tcl_next函数查找字符串s中的下一个标记。 from和to设置为指向标记开始/结束， q表示引用模式，如果满足"则更改。

特殊的宏tcl_each(s, len, skip_error)可用于迭代字符串中的所有标记。如果skip_error为假-循环在字符串结束时结束，否则如果发现语法错误，循环可以提前结束。它允许“验证”输入字符串而不对其进行评估，并检测何时读取了完整的命令。

数据类型

Tcl 使用字符串作为主要数据类型。当 Tcl 脚本被执行时，许多字符串被创建、处理或修改。在嵌入式系统中，内存管理可能很复杂，因此所有具有 Tcl 值的操作都被移至独立的函数中，这些函数可以轻松重写以优化某些部分（例如，使用字符串池、自定义内存分配器、缓存数字或列表值来增加性能等）。

 /* Raw string values */
tcl_value_t *tcl_alloc(const char *s, size_t len);
tcl_value_t *tcl_dup(tcl_value_t *v);
tcl_value_t *tcl_append(tcl_value_t *v, tcl_value_t *tail);
int tcl_length(tcl_value_t *v);
void tcl_free(tcl_value_t *v);

/* Helpers to access raw string or numeric value */
int tcl_int(tcl_value_t *v);
const char *tcl_string(tcl_value_t *v);

/* List values */
tcl_value_t *tcl_list_alloc();
tcl_value_t *tcl_list_append(tcl_value_t *v, tcl_value_t *tail);
tcl_value_t *tcl_list_at(tcl_value_t *v, int index);
int tcl_list_length(tcl_value_t *v);
void tcl_list_free(tcl_value_t *v);

请记住， ..._append()函数必须释放 tail 参数。此外， tcl_string()返回的字符串并不意味着会被改变或缓存。

在默认实现中，列表被实现为原始字符串，在每个项周围添加一些转义（大括号）。这是一个简单的解决方案，也减少了代码，但在某些特殊情况下，转义可能会出错，并且将返回无效结果。

环境

一种特殊类型struct tcl_env用于保存评估环境（一组函数）。解释器为每个用户定义的过程创建一个新环境，每个解释器也有一个全局环境。

与环境相关的函数只有3个。一个创建一个新环境，另一个寻找一个变量（或创建一个新变量），最后一个破坏环境及其所有变量。

这些函数使用 malloc/free，但可以轻松重写以使用内存池。

 static struct tcl_env *tcl_env_alloc(struct tcl_env *parent);
static struct tcl_var *tcl_env_var(struct tcl_env *env, tcl_value_t *name);
static struct tcl_env *tcl_env_free(struct tcl_env *env);

变量被实现为单链表，每个变量都是一对值（名称+值）和指向下一个变量的指针。

口译员

Partcl 解释器是一个简单的结构struct tcl它保存当前环境、可用命令数组和最后的结果值。

解释器逻辑围绕两个函数 - 求值和替换。

替代：

如果参数以$开头 - 创建一个临时命令[set name]并评估它。在 Tcl 中$foo只是[set foo]的快捷方式，它返回当前环境中“foo”变量的值。
如果参数以[开头 - 计算方括号内的内容并返回结果。
如果参数是带引号的字符串（例如{foo bar} ） - 按原样返回，只是不带大括号。
否则按原样返回参数。

评估：