读SIM源码笔记 -- 2

背景

承接上一篇博客，这篇博客主要是开始分析词法分析部分了。

入口

来回顾一下代码逻辑模块是如何进入到词法分析部分的，在主函数中调用了输入的函数Read_Input_Files，它又通过循环调用read_file挨个读入文件，read_file经read_text把文件转成token后进行存储，read_text经过text模块中转，调用到stream模块进行词法分析器的初始化和打开。

token模块

为了搞清楚token模块具体是实现了什么功能，我把Dick爷爷提供的一篇“非正式”paper又读了一遍，其中提到关于词法的工作是这样的：

把文本压缩成一个8-bits的“基本单词”，更加具体一点的方式如图中我的注释所说。但是实际上我在token中发现的映射方式是用4个16进制数，也就是总共16-bits来表示一个Token，所以token中是用16-bits来表示的，README中，对于如何扩展其他语言检测方法的叙述也证实了这一点：

To add another language L, write a file Llang.l along the lines of clang.l or the other *lang.l files, extend the Makefile and recompile.
All knowledge about a given language L is located in Llang.l; the rest of the program expects each token to be a 16-bit character.

共有16-bits，所以可以表示token的数值范围是0x0000 ~ 0xFFFF。我试图具体分析映射的方法：

#include 
/* Macros for the composition of tokens */		/* range (gaps unused)*/
#define	No_Token	int2Token(0)			/* 0x0000 */
/* 8-bit bytes */					/* 0x0001-0x00FF */ 
#define	CTRL(ch)	int2Token(0x100|((ch)&0x01F))	/* 0x0101-0x011E */
#define	NORM(ch)	int2Token(0x100|((ch)&0x07F))	/* 0x0121-0x017E */
#define	IDF		int2Token(0x17F)		/* 0x017F */
#define	STR		int2Token(0x180)		/* 0x0180 */
#define	MTCT(ch)	int2Token(0x180|((ch)&0x01F))	/* 0x0181-0x019E */
#define	META(ch)	int2Token(0x180|((ch)&0x07F))	/* 0x01A1-0x01FE */
/* tokens from idf_hashed() */				/* 0x0200-0xFFFE */
#define	End_Of_Line	int2Token(0xFFFF)		/* 0xFFFF */

注释里有这样的解释：

2. macros for defining summary tokens (with ranges of their parameters):
		CTRL(ch)	ch in 'A'-'~'
		NORM(ch)	ch in '!'-'~'
		MTCT(ch)	ch in 'A'-'~'
		META(ch)	ch in '!'-'~'

稍微分析一下它的来头，只看算式中(ch)&***的部分，会发现CTRL(ch)和MTCT(ch)相同，运算是&0x01F，也就是只选取ch二进制位的后5位。从注释中可以推断，ch的后五位范围在0x01到0x1E。这是什么意思呢？翻出ASCII码表，关注英文字母，可以看到：

关注高位为0100（二进制）到0111这四列，可以看到A和a的最后5个二进制位是相同的，不同字母之间的最后五位又可以区分出来，但是对大小写不敏感。

类似地可以推断出，NORM(ch) META(ch)是在对所有ASCII打印字符进行映射。这个当然是大小写敏感了。

那么除了这四个定义的方法，还有两个区间，分别是8-bit bytes和idf_hashed()。暂时没有找到8-bits bytes是如何产生的，但是对于idf_hashed，看过了它的函数体之后，它的功能就是传入一个字符串，传出一个范围在0X200到0XFFE之间的16bit数，过程中的哈希函数看起来没有规律：

#define	HASH(h,ch)	(((h) * 8209) + (ch)*613)

像是随便哈希了一下。

C++lang.l

看到这个.l文件中，开头大几十行定义了两个idf数组，这里即使不看idf的数据结构，只看内容，也知道这是关于字符串和映射之间关系的数组。比如{“define”, META(‘d’)}，就是把define映射成了一个数字。

在它的决策部分可以看到，引号中间的字符串和字符全部视作一样的：

\"{StrChar}*\"  {           /* strings */
        return_ch(STR);
    }

\'{ChrChar}+\'  {           /* characters */
        return_ch('\'');
    }

由#开头的行，如果是include则忽略，否则匹配出的token丢进ppcmd里面查找是哪个预编译指令，找不到就按#映射了。

对于在左括号之前的idf，也就是函数名，有一个设置是F，如果设定了这个F，就把这个函数名进行hash，否则就只当做token统一的IDF进行映射。关于这一点，可以看到manual中对于F的解释：

-F The names of routines in calls are required to match exactly (not in sim text)

BTW，原来routine可以用来表示“函数”的意思，看源码之前先看manual的时候一脸懵逼。

普通的idf就不进行hash了，全部当做一样的IDF来看待。

分号，如果设定了f就增加一个分号的ch，否则不去管。f的作用是保证run有balancing parentheses，来分离潜在的函数体，要探究怎么实现
的话需要看后面匹配的部分。

换行符需要记录。

ASCII95为[\040-\176]，匹配的是95个ASCII能显示的字符，如果上面的这些匹配都没有匹配到的话，就由ASCII95来收场，结果直接保留在token中。

经历以上过程还没有匹配到的，属于非ASCII字符，单独计数，不计token。