从零开始实现一个 MoonBit 解释器（一）

背景介绍#

众所周知，MoonBit 目前是一个编译语言，需要运行代码必须有完整的代码结构。而我一直希望 MoonBit 能有像 Python, JavaScript 拥有为快速测试和交互式编程设计 REPL（Read-Eval-Print Loop）的解释器，也是为了学习，便尝试实现一个解释器。

准备工作#

为了实现这样一个解释器，我先搜索了 JavaScript 生态系统中可以定制自己的 DSL（领域特定语言）的工具链

可以搜索到如下热门的工具链项目

Lexer 和 Parser 工具：将自定义语法转换为可执行代码或 AST。
- ANTLR：强大的解析器生成器，能定义语法生成解析器和词法分析器，可生成 JavaScript 解析器处理 DSL。
- PEG.js：基于解析表达式文法的 JavaScript 解析器生成器，定义文法即可生成轻量解析器。
- Chevrotain：这是一个快速且功能多样的 JavaScript 解析器构建库。它能提供更精细的控制权，方便构建复杂的语法规则。与 PEG.js 相比，Chevrotain 更加灵活，并且支持自定义报错信息和优化操作。
AST 处理：构建 DSL 并编译或执行代码时，AST 处理很关键。
- Acorn：快速轻量的 JavaScript 解析器，可解析 JavaScript 源代码生成 AST，适用于类似 JavaScript 语法的 DSL。
- ESTree：JavaScript AST 标准格式，很多解析器生成的 AST 遵循此标准，可按需生成。
代码生成工具： - 解析 DSL 并生成 AST 后可生成目标代码或执行 DSL。
- Babel：流行的 JavaScript 编译器，用插件机制转换 AST 为不同版本 JavaScript 或其他目标代码。
- ESCodegen：将 AST 转回源代码的 JavaScript 库，可生成 DSL 的 JavaScript 或其他代码。
模板引擎：
- DSL 生成模板化代码或配置文件时有用。
- EJS/Handlebars/Mustache：能将 DSL 语义映射到模板生成输出代码。
自定义解释器：实现解释器直接执行 DSL 语义。
- Esprima：JavaScript 解析库，可解析运行自定义 JavaScript 代码，适用于 DSL 嵌入 JavaScript 逻辑。
- Nearley.js：基于 PEG 的解析器生成器，可生成解析器并创建解释器。

经过一些尝试，最终我选择了Chevrotain这款构建基于 JavaScript 和 TypeScript 的语法分析器（parser）的库。它提供了创建自定义语法解析器的工具，支持从简单的语法解析到复杂的上下文敏感解析。Chevrotain 的设计理念是性能优先，它通过基于 LL (k) 解析器的模型来实现高效的解析流程。