警告⚠️：这将是一个又臭又长的系列教程，教程结束的时候，你将拥有一个除了性能差劲、扩展性差、标准库不完善之外，其他方面都和官方相差无几的 Lua 语言解释器。说白了，这个系列的教程实现的是一个玩具语言，仅供学习，无实用性。请谨慎 Follow，请谨慎 Follow，请谨慎 Follow。
这是本系列教程的第四篇，如果你没有看过之前的文章，请从头观看。
前言
从本节起，我们开始实现语法分析器，也就是一直被神化的所谓的 Parser。也许看完本系列教程之后，你就会觉得 Parser 并没有那么难。关于 Parser，我不想解释太多概念性的东西，如果你不了解它，请先看这篇文章：《谈谈Parser》 - 王垠，看完以后再继续往下看。
在实现 Parser 之前，我们首先要定义抽象语法树(Abstract Syntax Tree，AST)，将词法分析器生成的 Token 列表转换为 AST 是 Parser 的主要任务。在 AST 中，每个节点都表示源代码中的一种结构，之所以说它是抽象的，是因为它并没有表示出真实语法中出现的每个细节，而是使用一种抽象的树形结构来表现。
语法分析阶段生成的 AST 中并没有包含相应的语义信息，即上下文无关。
语义信息指的是上下文相关的信息，例如数字和 nil 不能相加，break 语句必须在某个循环之内，未定义的变量不能使用(在 Lua 中未定义的变量被看作 nil)等等。
在语义分析阶段，相应的语义信息才会被加入到 AST 中，这时的 AST 也就变为上下文相关的了。
语法分析流程
举个例子来说，下面这段程序：
local name, age = 'Bob', 18
age = age + 1
首先会被词法分析器解析为下面 Token 列表：
| 类型 | 值 |
|---|---|
| TokenLocal | <空> |
| TokenID | name |
| TokenComma | <空> |
| TokenID | age |
| TokenAssign | <空> |
| TokenString | Bob |
| TokenComma | <空> |
| TokenNumber | 18 |
| TokenID | age |
| TokenAssign | <空> |
| TokenID | age |
| TokenAdd | <空> |
| TokenNumber | 1 |
然后这个列表被送入 Parser 中，产出下图所示的抽象语法树：
由上图可知，AST 的节点有很多种类型组成，每种语法结构都会生成固定类型的子树。下面我们具体解释一下 AST 中节点的组成以及每个节点对应的源代码。
AST 组成
首先，为了后续的方便，我们统一使用 SyntaxTree 来表示一切节点，而不是使用具体的类型。它的定义如下：
type SyntaxTree interface{}
Chunk
Chunk 是 AST 的根节点，用来表示整个程序，它在语法结构上和 Block 相似，但因为是根节点，所以并不能包含自身。它包含且仅包含一个 Block。
type Chunk struct {
Block SyntaxTree
}
Block
Block 表示一个代码块，它由零到多个语句组成。首先，整个源文件中的所有代码被看作是一个 Block；其次，do ... end 语句、循环以及函数等内部包含的代码块也都是一个 Block。
type Block struct {
Stmts []SyntaxTree
}
DoStatement
用来表示 do ... end 语句。注意到，它包含一个 Block。
type DoStatement struct {
Block SyntaxTree
}
WhileStatement
表示 While 循环语句。其中 Exp 表示判断循环是否继续的表达式，Block 表示的是函数内部的代码块。
type WhileStatement struct {
Exp SyntaxTree
Block SyntaxTree
}
举例：
while a < 10 do a = a + 1 end
IfStatement
用来表示 If 语句。其中 Exp 表示判断条件是否成立的表达式，TrueBranch 表示条件成立时要执行的代码块，FalseBranch 则可能是 ElseifStatement、ElseStatement 或者为空(nil)
IfStatement struct {
Exp SyntaxTree
TrueBranch SyntaxTree
FalseBranch SyntaxTree
}
ElseifStatement
用来表示 Elseif 语句。其中 Exp 表示判断条件是否成立的表达式，TrueBranch 表示条件成立时要执行的代码块，FalseBranch 则可能是 ElseifStatement、ElseStatement 或者为空(nil)
ElseifStatement struct {
Exp SyntaxTree
TrueBranch SyntaxTree
FalseBranch SyntaxTree
}
ElseStatement
用来表示 Else 语句。其中 Block 是要执行的代码块。
ElseStatement struct {
Block SyntaxTree
}
举例：为了帮助读者更好的理解 if ... elseif ... else ... end 语句生成的 AST 的样子，我们举个例子：
if (exp1) then block
elseif (exp2) then block
else block end
对于上面的代码，生成的 AST 如下所示：
AST 实例
LocalNameListStatement
用来表示定义 Local 变量的语句。其中 NameList 表示的是欲定义的局部变量列表，ExpList 是赋值给前面的 NameList 的表达式列表。
LocalNameListStatement struct {
NameList SyntaxTree
ExpList SyntaxTree
}
举例：
local a, b, c = 12, "abc", 3.14
AssignmentStatement
用来表示变量的赋值和全局变量的声明。其中 VarList 表示欲赋值的(欲申请的全局)变量列表，ExpList 是赋值给前面的 VarList 的表达式列表。
AssignmentStatement struct {
VarList SyntaxTree
ExpList SyntaxTree
}
举例：
a, b = "abc", 3.14
VarList
用于 AssignmentStatement 中的 VarList。
VarList struct {
VarList []SyntaxTree
}
Terminator
终结符，表示无法再往下分解最小的语法单元，AST 中的叶子节点。
Terminator struct {
Tok *scanner.Token
}
BinaryExpression
双目运算符表达式。
BinaryExpression struct {
Left SyntaxTree
Right SyntaxTree
OpToken *scanner.Token
}
UnaryExpression
单目运算符表达式。
UnaryExpression struct {
Exp SyntaxTree
OpToken *scanner.Token
}
NameList
用于 LocalNameListStatement 中的 NameList。
NameList struct {
Names []*scanner.Token
}
ExpressionList
用于 LocalNameListStatement 和 AssignmentStatement 中的 ExpList。
ExpressionList struct {
ExpList []SyntaxTree
}
至此，构建 AST 所需要的类型已经全部完成了。你可以在此查看完整的源代码：地址。
获取源代码
代码已托管到 Github 上：SLua，每一个阶段的代码我都会创建一个 release，你可以直接下载作为参照。虽然提供了源代码，但并不建议直接复制粘贴，因为这样学到的知识会很容易忘记。
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