Declaración de Funciones en Lenguaje de Programación Platzi

Curso de Creación de Lenguajes de Programación: Intérpretes

Contenido del curso

Introducción al desarrollo de intérpretes y lenguajes de programación

Construcción del lexer o tokenizador

Construcción del parser o analizador sintáctico

Evaluación o análisis semántico

Mejora del intérprete

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Declaración de Funciones en Lenguaje de Programación Platzi

Curso de Creación de Lenguajes de Programación: Intérpretes

Clase 51 de 58

Clase 51 / 58

Recursos

Construir un lenguaje de programación implica dar vida a cada elemento que usamos a diario sin pensar: variables, expresiones y, por supuesto, funciones. En este punto del desarrollo del intérprete, ya se pueden declarar variables y evaluar expresiones; el siguiente paso natural es permitir que el usuario defina sus propias funciones mediante el keyword procedimiento.

¿Cuáles son los tres componentes de una función?

Cada función dentro del intérprete se compone de tres piezas fundamentales [0:42]:

Parámetros: una lista de identificadores (por ejemplo x, y, z) que actúan como entradas.
Cuerpo: un bloque de statements, es decir, un mini programa que la función ejecuta y del cual puede regresar un valor.
Ambiente (environment): el contexto que determina a qué variables tiene acceso la función y cuáles son sus valores actuales.

El ambiente es especialmente relevante porque, al momento de llamar a la función, los parámetros abstractos como x se transforman en valores concretos. Esto abre la puerta a crear una jerarquía de ambientes donde cada función puede consultar si tiene acceso a determinada variable o no.

¿Por qué las funciones son objetos dentro del lenguaje?

Todos los elementos dentro de un lenguaje de programación son, en realidad, objetos internos del propio lenguaje [1:06]. Esto no es exclusivo de los intérpretes; sucede también en HTML: cuando escribes <div>, se crea una instancia de HTMLDivElement; un <a> genera un AnchorHTMLElement. Siempre que se construye un árbol —ya sea un AST o un DOM— existe una jerarquía de objetos con la que se puede trabajar.

Por eso, para representar funciones dentro del intérprete se implementa un objeto función (function object) que hereda de la clase base Object.

¿Cómo se implementa el objeto función en código?

Dentro del módulo object se realizan varios cambios [4:10]:

Se importan List de typing y los nodos Block e Identifier del AST.
Se agrega un nuevo valor al enum ObjectType llamado FUNCTION.
Se crea la clase Function que extiende Object.

El constructor recibe los tres componentes mencionados:

python def init(self, parameters: List[Identifier], body: Block, env: Environment): self.parameters = parameters self.body = body self.env = env

Dos métodos obligatorios completan la implementación:

type() regresa ObjectType.FUNCTION.
inspect() construye una representación en string de la función, uniendo los parámetros con comas y mostrando el cuerpo entre corchetes con saltos de línea, tal como se escribiría en código fuente.

python def inspect(self) -> str: params = ', '.join([str(p) for p in self.parameters]) return f'procedimiento({params}) {{\n{str(self.body)}\n}}'

¿Cómo se integra la función en el evaluador?

Dentro del evaluador se importa el nuevo Function y se añade un nuevo bloque elif en la cascada de condiciones de la función evaluate [7:07]. Python no cuenta con switch statements, así que se utiliza una cadena de elif:

python elif isinstance(node, ast.Function): assert node.body is not None return obj.Function(node.parameters, node.body, env)

Este fragmento verifica que el cuerpo no sea None, toma los parámetros y el ambiente actual, y devuelve el objeto función listo para ser utilizado.

¿Cómo se valida con test driven development?

Siguiendo la metodología TDD (test driven development), primero se escribe el test test_function_evaluation [2:50]. El test declara un programa con procedimiento(x) { x + 2 }, lo evalúa y verifica:

Que el resultado sea una instancia de Function.
Que la lista de parámetros tenga exactamente un elemento y que ese elemento sea x.
Que al convertir el cuerpo a string se obtenga (x + 2).

Al correr los tests por primera vez, fallan porque el objeto función aún no existe. Después de implementarlo y corregir un pequeño error de nombre (parameters en lugar de params), los tests pasan correctamente [8:12].

Con la declaración de funciones funcionando, el intérprete del lenguaje Platzi está muy cerca de su versión inicial. Lo que queda pendiente es implementar las llamadas a funciones: ligar los valores a los parámetros, construir el ambiente correcto y evaluar el cuerpo. Si ya llegaste hasta aquí construyendo tu propio lenguaje, prueba el REPL y comparte qué tal se siente declarar funciones en un lenguaje que tú mismo creaste.

Introducción al desarrollo de intérpretes y lenguajes de programación

Construcción de Intérpretes de Software en Python 3.8

Creación de Compiladores e Intérpretes con Lenguaje Platzi

Construcción del lexer o tokenizador

Análisis Léxico: Construcción de un Léxer para Intérpretes

Definición de Tokens en Lenguaje de Programación Platzi

Desarrollo de un Lexer con Test-Driven Development

Pruebas de Operadores, Delimitadores y Fin de Archivo en Lexer Python

Lexer: Identificación de Keywords y Tokens Complejos

Reconocimiento de Funciones en Lexer de Lenguaje de Programación

Implementación de Operadores y Condicionales en Lexer de Platzi

Implementación de Operadores de Dos Caracteres en Lexer

Creación de un REPL en Python para Lenguaje de Programación

Construcción del parser o analizador sintáctico

Construcción de un Parser para el Lenguaje Platzi

Definición de Nodos Abstractos para Árbol de Sintaxis (AST) en Python

Desarrollo de un AST en Python: Creación de la Clase Programa

Parseo de Let Statements en Lenguaje Platzi

Implementación de funciones advanced y expected tokens

Manejo de Errores en Parsers con Test Driven Development

Parseo de Return Statements en Lenguaje Platzi

Técnicas de Parsing: Top-Down y Bottom-Up

Pruebas de AST para Let y Return Statements en Parsers

Pratt Parsing: Implementación y Registro de Funciones en Python

Parseo de Identificadores en Lenguajes de Programación

Parseo de Expression Statements en Platzi Parser

Parseo de Enteros en Lenguaje Platzi

Implementación de Operadores Prefijo en Parsers

Operadores InFix en Expresiones: Implementación y Pruebas

Implementación de Operadores InFix en un Parser

Expresiones Booleanas en el Lenguaje de Programación Platzi

Evaluación de Precedencia y Testeo de Booleanos en Parsers

Evaluación de Expresiones Agrupadas en un Parser

Parseo de Condicionales en Lenguaje Platzi

Implementación de Condicionales en Parser de Lenguaje

Parsing de Funciones en Lenguaje Platzi: Creación de Nodos AST

Construcción de nodos de función en un parser AST

Llamadas a Funciones en Lenguajes de Programación

Implementación de llamadas a funciones en un parser con AST

Parseo de Expresiones en LET y RETURN Statements

Implementación de REPL para Árbol de Sintaxis Abstracta

Evaluación o análisis semántico

Evaluación Semántica en Lenguajes de Programación

Estrategias de Evaluación en Lenguajes de Programación

Representación de Nodos AST y Objetos en Python

Evaluación de Expresiones en JavaScript y Python

Implementación del Patrón Singleton para Booleanos y Nulos

Evaluación de Prefijos en Lenguaje de Programación Platzi

Evaluación de Expresiones Infix en Lenguaje Platzi

Evaluación de Condicionales en Lenguaje de Programación Platzi

Evaluación y Uso del Return Statement en Programación

Manejo de Errores Semánticos en Lenguaje Platzi

Declaración y Gestión de Variables en Lenguajes de Programación

Manejo de Ambientes y Variables en Lenguajes de Programación

Declaración de Funciones en Lenguaje de Programación Platzi

Implementación de Llamadas a Funciones en PlatziLang

Mejora del intérprete

Implementación de Strings en un Intérprete de Lenguaje de Programación

Operaciones de Concatenación y Comparación de Strings en Intérprete

Implementación de Funciones Built-in en Python

Implementación de Built-ins en el Lenguaje Platzi

Siguientes pasos

Desarrollo de Lenguaje de Programación y Estructuras de Datos en Python

Construcción de un Intérprete en Python desde Cero

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