LoxSharp — 基于《Crafting Interpreters》用 C# 开发的解释器语言

LoxSharp 是基于 Robert Nystrom 《Crafting Interpreters》一书的经典脚本语言 Lox 的 C# 实现。
项目通过逐步实现词法分析器（Scanner）、语法解析器（Parser）、抽象语法树（AST）、解释器（Interpreter）等模块，打造一门完整的解释型脚本语言。

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🚀 功能特色

• 词法分析：将源码拆分成词法单元（Token）
• 语法分析：递归下降解析生成抽象语法树（AST）
• 解释执行：树遍历解释器，支持表达式求值、变量、控制流等
• 作用域管理：环境链实现局部变量和全局变量
• 支持常见语言特性：变量声明、赋值、条件判断、循环、函数调用等

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🛠️ 开发计划

• 完成基础词法分析（Scanner）

  • 支持单字符符号（括号、运算符、分号等）
  • 支持数字字面量（整数和浮点数）
  • 支持字符串字面量
  • 支持标识符（变量名）和关键字识别
  • 处理注释和空白字符

• 实现基础语法分析器（Parser）

  • 递归下降解析表达式（加减乘除、括号）
  • 解析变量声明和赋值语句
  • 支持条件语句（if/else）
  • 支持循环语句（while）
  • 语法错误检测与报告

• 实现树遍历解释器（Interpreter）

  • 表达式求值（算术、比较、逻辑运算）
  • 变量绑定和作用域管理
  • 执行语句（打印、条件、循环）
  • 函数声明和调用
  • 返回值和调用栈管理

• 扩展完整语法特性

  • 支持类和对象的声明与实例化
  • 实现继承和方法重写
  • 支持闭包和匿名函数（Lambda）
  • 实现异常处理机制（try/catch）

• 错误处理和调试支持

  • 运行时错误捕获与详细信息输出
  • 语法和词法错误高亮和定位
  • 调试功能（断点、单步执行，简单堆栈跟踪）

• 未来性能优化方向

  • 实现字节码生成器和字节码虚拟机
  • 栈帧和寄存器优化
  • 引入垃圾回收机制（标记-清扫GC）
  • 即时编译（JIT）技术探索

项目结构规划

我们会逐步构建如下模块：

LoxSharp/
├── Program.cs                // 主入口
├── Scanner.cs               // 词法分析器
├── Token.cs                 // 词法标记定义
├── Parser.cs                // 语法解析器
├── Ast/                     // 抽象语法树（AST）节点
│   ├── Expr.cs
│   ├── Stmt.cs
├── Interpreter.cs           // 执行 AST 的解释器
├── Environment.cs           // 变量作用域管理
├── RuntimeError.cs          // 运行时错误处理
└── LoxException.cs          // 自定义异常