0 プログラミング⾔語を作る 2024-02-02 第27回NearMe技術勉強会 Takuma KAKINOUE

1 概要 ● インタプリタ型⾔語の動作原理を解説 ○ 字句解析 ○ 構⽂解析 ● 字句解析および構⽂解析ライブラリのPython Lex-Yacc （https://github.com/dabeaz/ply）を⽤いて，簡単な⾔語を作成する

2 インタプリタ型⾔語が実⾏される仕組み ● Step 1 : プログラムをブロックに分割する ○ このブロック単位で実⾏される ● Step 2 : 字句解析 ○ ブロック単位のプログラムをトークンへと分解する ● Step 3 : 構⽂解析 ○ トークンの羅列をBNFに当てはめ関係性を抽出し，構⽂解析⽊を⽣成する ● Step 4 : 実⾏ ○ 構⽂解析⽊をもとに，インタプリタで定義された動作が実⾏される ※ コンパイラ型⾔語の場合は，Step 4以降が異なり，「意味解析」→「コード⽣成」とい う処理が⾏われる。コンパイラは「実⾏」までは⾏わず，あくまで与えられたプログラム を機械語などの別のプログラムに変換することが⽬的である。

3 トークン（終端記号）とは ● プログラムの最⼩単位で，それ以上分割することができない記号のこと ● トークンの例 ○ 演算⼦ ■ +, -, *, /, = など ○ 予約語 ■ if, else, while, for, return など ○ 数値 ■ 0, 5, 100 など ○ 変数名や関数名 ■ my_var, my_func など

4 BNFとは ● プログラムの構⽂を定義するための記法のこと ○ 正式名称は，バッカス‧ナウア記法（Backus-Naur form） ● 記法の例 ○ ⇨ 記号Aの宣⾔ ○ ::= ⇨ AはBである（定義） ○ | ⇨ AまたはBである（選択） ● 構⽂の例 ○ 英数字の定義（<英字>と<数字>は終端記号，<英数字>は⾮終端記号となる） ■ <英字> ::= [a - z] | [A - Z] ■ <数字> ::= [0 - 9] ■ <英数字> ::= <英字> | <英数字> <数字> | <英数字> <英字>

5 ⾜し算と引き算を定義する ● トークン（終端記号）の定義 ○ <整数> ::= ([1 - 9] | [0 - 9]* ) | 0 ○ <演算⼦ > ::= + | - ● BNFの定義 ○ <式> ::= <整数> | <式> <演算⼦> <整数> ● “1 + 2”という式を解析する流れ ○ 1 + 2 ○ <整数> <演算⼦> <整数> → 1 + 2 ○ <式> <演算⼦> <整数> → 1 + 2 ○ <式> → 3（演算⼦を読み込み演算を実⾏）

6 問題 ● 以下の構⽂に合致するものはどれか？ただし、構⽂解析は最⻑⼀致で⾏われる。 ○ <動作> ::= ⾷べる | 捨てる | 投げる ○ <もの> ::= りんご | 雑草 | ボール ○ <命令> ::= <動作> | <動作> <もの> | <命令> <動作> | <命令> <動作> <もの> ● 選択肢 ○ （ア）ボール 投げる ⾷べる りんご ○ （イ）捨てる 雑草 ⾷べる りんご りんご ○ （ウ）⾷べる 雑草 りんご 捨てる ○ （エ）投げる ボール 投げる 投げる ボール

7 サンプルコードを動かす ● リポジトリをclone ○ https://github.com/kakky-hacker/algorithm_sandbox/tree/main/my-script ● main.pyを実⾏（今回はpip install不要） ○ インタプリタが⼊⼒待ち状態になるので，sample/code.txtをコピペする ○ ちゃんとコード通りの出⼒か検算してみる ● インタプリタで遊んでみる ○ 変数宣⾔や”()”を⽤いた四則演算も可能 ○ 代⼊⽂以外は，コンソールに結果が出⼒される

8 Thank you 解答（エ）