从零开始写个编译器吧 - 单词化简述（Tokenization）

lucas 发布于2019-08-14 11:58 / 2447人阅读

摘要：实际上，所谓的源代码，我们可以将其视为一段长长的字符串。但仅仅是把源代码的字符分割成段，这些字符串尚不能称之为完整的单词，而只能作为单词的语素。实际上，词法分析器还对将单词分类。实际上，词法分析器会为这行代码生成如下形式。

实际上，所谓的源代码，我们可以将其视为一段长长的字符串。所谓字符串，即是字符的有序集。但是，字符本身作为编译器的输入单位，粒度实在太小了，因此，我们往往需要对编译器进行第一层封装，即分割出一个称之为 Tokenizer （词法分析器）的部分。
Tokenizer 的作用即是将字符序列翻译成 Token（单词）的一个过程，这一过程称之为单词化（Tokenization）。很容易理解单词化这一步骤在整个编译过程中的价值，举个例子，如下这么一个英语句子。

It"s understandable that we share some common values as we are living in the same world.

实际上，这个句子倘若以字符串的形式存在，即以字符作为最小单位来解析，则看起来形式如下。实际上，我们很难从中提取出有价值的信息。

["I", "t", """, "s", " ", "u", "n", "d", "e", "r", "s", "t", "a", "n",
"d", "a", "b", "l", "e", " ", "t", "h", "a", "t", " ", "w", "e", " ",
"s", "h", "a", "r", "e", " ", "s", "o", "m", "e", " ", "c", "o", "m",
"m", "o", "n", " ", "v", "a", "l", "u", "e", "s", " ", "a", "s", " ",
"w", "e", " ", "a", "r", "e", " ", "l", "i", "v", "i", "n", "g", " ",
"i", "n", " ", "t", "h", "e", " ", "s", "a", "m", "e", " ", "w", "o",
"r", "l", "d" ]

而分词话的作用，则是将上面这段东西，变成（至少）下面这段东西。

["It", "is", "understandable", "that", "we", "share", "some",
"common", "values", "as", "we", "are", "living", "in", "the",
"same", "world", "."]

看起来是不是更加顺眼了呢？实际上我们都几乎能读出这个单词数组所代表句子的意思了。

词法分析器 Tokenizer 的另一个功能在于，将单词分类。考虑源代码中这么一行。

  private int index = 27;

会被拆分为如下形式。

  ["private", " ", "int", " ", "index", " ", "=", " ", "27", ";"]

但仅仅是把源代码的字符分割成段，这些字符串尚不能称之为完整的单词Token，而只能作为单词的语素。实际上，词法分析器还对将单词分类。因此，读到的语素，分析出的类型，两者才构成一个完整的单词。
实际上，词法分析器会为这行代码生成如下形式。

每一列代表一个单词Token，而单词包含两个属性，语素、类型。

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calx 2019-08-14 11:58 评论0 收藏0
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Eirunye 2019-08-14 11:58 评论0 收藏0
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qpal 2019-08-14 11:58 评论0 收藏0
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wudengzan 2019-08-14 11:58 评论0 收藏0