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使用Haskell构建一个简单的解释器

发布时间:2023-12-09 19:44:22

以下是一个使用Haskell构建的简单解释器的示例代码:

-- 引入需要的模块
import Data.Map (Map)
import qualified Data.Map as Map

-- 定义表达式数据类型
data Expr
  = Num Integer              -- 数值类型
  | Add Expr Expr            -- 加法运算
  | Sub Expr Expr            -- 减法运算
  | Mul Expr Expr            -- 乘法运算
  | Div Expr Expr            -- 除法运算
  | Var String               -- 变量

-- 定义环境数据类型
type Env = Map String Integer

-- 解释表达式
eval :: Env -> Expr -> Integer
eval env (Num n) = n
eval env (Add e1 e2) = eval env e1 + eval env e2
eval env (Sub e1 e2) = eval env e1 - eval env e2
eval env (Mul e1 e2) = eval env e1 * eval env e2
eval env (Div e1 e2) = eval env e1 div eval env e2
eval env (Var x) = case Map.lookup x env of
                      Just v -> v
                      Nothing -> error $ "Undefined variable: " ++ x

-- 更新环境中的变量值
updateEnv :: Env -> String -> Integer -> Env
updateEnv env x v = Map.insert x v env

-- 主函数
main :: IO ()
main = do
  let env = Map.empty
  let expr = Add (Num 1) (Mul (Num 2) (Var "x"))
  let result = eval (updateEnv env "x" 3) expr
  putStrLn $ "Result: " ++ show result

以上代码中,我们定义了表达式类型Expr,包括数值类型Num、加法Add、减法Sub、乘法Mul、除法Div和变量Var。我们还定义了环境类型Env,即变量与其值的映射。eval函数用于根据给定的环境求解表达式的值,updateEnv函数用于更新环境中的变量值。在main函数中,我们首先创建一个空环境env,然后定义一个表达式expr,最后通过调用eval函数求解表达式并打印结果。

以下是一个使用例子:

输入:
Result: 7

输出:
Result: 7

在这个例子中,我们将变量x的值设为3,然后计算表达式1 + 2 * x的值。根据运算顺序,我们有2 * x的结果为6,然后再加上1,得到最终的结果7。 因此输出结果为Result: 7