手寫程式語言-如何為 GScript 編寫標準庫
版本更新
最近 GScript 更新了 v0.0.11 版本，重點更新了：
Docker運行環境- 新增了 byte 原始類型
- 新增了一些字元串標準庫
Strings/StringBuilder - 數組切片語法：
int[] b = a[1: len(a)];
具體更新內容請看下文。
前言
前段時間發布了 GScript 的在線 playground，
這是一個可以在線運行 GScript 腳本的網站，其本質原理是接收用戶的輸入源碼從而在伺服器上運行的服務；這簡直就是後門大開的 XSS 攻擊，為保住伺服器我設置了運行 API 的後端服務的用戶許可權，這樣可以避免執行一些惡意的請求。
但也避免不了一些用戶執行了一些耗時操作，比如一個死循環、或者是我提供 demo 里的列印楊輝三角。
這本質上是一個遞歸函數，當列印的三角層數過高時便會非常耗時，同時也非常消耗 CPU。
有幾次我去檢查伺服器時發現了幾個 CPU 過高的進程，基本上都是這樣的耗時操作，不可避免的會影響到伺服器的性能。
使用 Docker
為了解決這類問題，很自然的就能想到可以使用 Docker，所有的資源都和宿主機是隔離開的，無論怎麼瞎折騰也不會影響到宿主機。
說干就干，最後修改了 API 執行腳本的地方：
string fileName = d.unix("Asia/Shanghai") + "temp.gs" ;
s.writeFile(fileName, body, 438);
string pwd = s.getwd();
// string res = s.command("gscript", fileName);
string res = s.command("docker","run","--rm","-v", pwd+":/usr/src/gscript","-w","/usr/src/gscript", "crossoverjie/gscript","gscript", fileName);
s.remove(fileName);
r.body = res;
r.ast = dumpAST(body);
r.symbol=dumpSymbol(body);
ctx.JSON(200, r);
主要修改的就是將直接執行的 GScript 命令修改為了調用 docker 執行。
但其實也還有改進空間，後續新增協程之後可以便可監控運行時間，超時後便會自動 kill 進程。
我也將該 Docker 上傳到了 DockerHub，現在大家想在本地體驗 GScript 的 REPL 時也只需要運行Docker 就能使用。
docker pull crossoverjie/gscript
docker run --rm -it crossoverjie/gscript:latest gscript
當然也可以執行用 Docker 執行 GScript 腳本：
docker run --rm -v $PWD:/usr/src/gscript -w /usr/src/gscript crossoverjie/gscript gscript {yourpath}/temp.gs
編寫 GScript 標準庫
接下來重點聊聊 GScript 標準庫的事情，其實編寫標準庫是一個費時費力的事情。
現在編譯器已經提供了一些可用的內置函數，藉由這些內置函數寫一些常見的工具類是完全沒有問題的。
對寫 GScript 標準庫感謝的朋友可以當做一個參考，這裡我打了一個樣，先看下運行效果：
// 字元串工具類
StringBuilder b = StringBuilder();
b.writeString("10");
b.writeString("20");
int l = b.writeString("30");
string s = b.String();
printf("s:%s, len=%d ",s,l);
assertEqual(s,"102030");
byte[] b2 = toByteArray("40");
b.WriteBytes(b2);
s = b.String();
assertEqual(s,"10203040");
println(s);
// Strings 工具類
Strings s = Strings();
string[] elems = {"name=xxx","age=xx"};
string ret = s.join(elems, "&");
println(ret);
assertEqual(ret, "name=xxx&age=xx");
bool b = s.hasPrefix("//www.xx.com", "http");
println(b);
assertEqual(b,true);
b = s.hasPrefix("//www.xx.com", "https");
println(b);
assertEqual(b,false);
其中的實現源碼基本上是借鑒了 Go 的標準庫，先來看看 StringBuilder 的源碼：
class StringBuilder{
byte[] buf = [0]{};
// append contents to buf, it returns the length of s
int writeString(string s){
byte[] temp = toByteArray(s);
append(buf, temp);
return len(temp);
}
// append b to buf, it returns the length of b.
int WriteBytes(byte[] b){
append(buf, b);
return len(b);
}
// copies the buffer to a new.
grow(int n){
if (n > 0) {
// when there is not enough space left.
if (cap(buf) - len(buf) < n) {
byte[] newBuf = [len(buf), 2*cap(buf)+n]{};
copy(newBuf, buf);
buf = newBuf;
}
}
}
string String(){
return toString(buf);
}
}
主要就是藉助了原始的數組類型以及 toByteArray/toString 位元組數組和字元串的轉換函數實現的。
class Strings{
// concatenates the elements of its first argument to create a single string. The separator
// string sep is placed between elements in the resulting string.
string join(string[] elems, string sep){
if (len(elems) == 0) {
return "";
}
if (len(elems) == 1) {
return elems[0];
}
byte[] bs = toByteArray(sep);
int n = len(bs) * (len(elems) -1);
for (int i=0; i < len(elems); i++) {
string s = elems[i];
byte[] bs = toByteArray(s);
n = n + len(bs);
}
StringBuilder sb = StringBuilder();
sb.grow(n);
string first = elems[0];
sb.writeString(first);
string[] remain = elems[1:len(elems)];
for(int i=0; i < len(remain); i++){
sb.writeString(sep);
string r = remain[i];
sb.writeString(r);
}
return sb.String();
}
// tests whether the string s begins with prefix.
bool hasPrefix(string s, string prefix){
byte[] bs = toByteArray(s);
byte[] bp = toByteArray(prefix);
return len(bs) >= len(bp) && toString(bs[0:len(bp)]) == prefix;
}
}
Strings 工具類也是類似的，都是一些內置函數的組合運用；
在寫標準庫的過程中還會有額外收穫，可以再次閱讀一遍 Go 標準庫的實現流程，換了一種語法實現出來，會加深對 Go 標準庫的理解。
所以歡迎感興趣的朋友向 GScript 貢獻標準庫，由於我個人精力有限，實現過程中可能會發現缺少某些內置函數或數據結構，這也沒關係，回饋 issue 後我會儘快處理。
由於目前
GScript還不支援包管理，所以新增的函數可以創建Class來實現，後續支援包或者是namespace之後直接將該Class遷移過去即可。
本文相關資源鏈接
- GScript 源碼：//github.com/crossoverJie/gscript
- Playground 源碼：//github.com/crossoverJie/gscript-homepage
- GScript Docker地址：//hub.docker.com/r/crossoverjie/gscript
