Подробности про командную строку
#код
Запилил на днях по работе командную строку с проверкой синтаксиса и автодополнением и похвастался этим в чатике. Народ проявил интерес и поэтому рассказываю подробнее.

Нужна эта штука для двух вещей. Во-первых, сценаристы, собирающие диалоги в редакторе, должны иметь возможность проверять доступность вариантов ответа (например, реплика возможна только при заданном уровне интеллекта или после выполнения квеста), а также вызывать скрипты при ответах. Во-вторых, для разработки нужна классическая игровая консоль для ввода читов и отладки. Чтобы разом покрыть оба этих юзкейса нужно написать нехитрый интерпретатор строки. Разумеется, он не будет поддерживать все фишки C#, а только некоторый базовый сабсет, вроде функций, операторов и скобочек.

Теперь о реализации. Несмотря на кажущуюся сложность задачи, имплементация у меня до боли простая и занимает чуть более тысячи строк. Первый элемент системы — это, конечно, лексический анализатор. Который у меня в коде какого-то фига называется Parser (надо не забыть переименовать в Lexer, а то чё я, как наркоман). Лексер представляет собой одну единственную функцию-генератор, которая в цикле читает символы строки и возвращает по одной токены лексем, которыми могут быть:

Value (строки, числа, true и false),
Identifier,
Dot,
Comma,
OpenBracket,
ClosedBracket,
Operator,
AssignmentOperator,
EndOfLine

Между лексемами могут быть пробелы, они игнорируются. Помимо типа, токен также хранит начало и длину фрагмента внутри входной строки (чтобы подсветить красным место, в котором произошла ошибка) и поле типа object для дополнительной информации: для value это считанное значение, для оператора — информация о том, какой конкретно оператор и т.п. Единственный нюанс, при чтении знака минус, нужно взглянуть на то, какой токен был перед этим: если значение, идентификатор или закрывающая скобка, то это оператор минус, в противном случае начало отрицательного числа.

Едем дальше. Непосредственно сам интерпретатор совмещённый с валидатором. Он у меня однопроходный, то есть я читаю очередь лексем слева направо и сразу же выполняю. Командная строка может выполнять только выражения. Выражение — это один или несколько операндов, разделённых операторами. Например,

a + b * c + d

или просто

a

Когда мы дошли до конца выражения (конец строки, запятая или закрывающая скобка), мы выполняем операторы в порядке их приоритета («схлопываем» по два операнда, пока не останется только один).

Операндом может выступать как значение, так и другое выражение в скобках. Поэтому если наткнёмся на открывающуюся скобку, то просто запускаем процесс парсинга вложенного выражения рекурсивно. И также операндом может выступать цепочка идентификаторов, типа такой:

Foo.bar.foo(a + b, c).foo.bar

В данном случае мы тоже выполняем всё последовательно. Сначала ищем объект среди глобальных. У меня разрешены только классы скриптов (считай, синглтоны) и enum’ы. Затем на каждый доступ через точку достаём через рефлекшн соответствующий member класса, а при вызове функции запускаем сперва вложенный парсинг выражений-аргументов через запятую.

Собственно, всё. Ну ещё есть оператор присваивания, который умеет вызывать сеттер для поля или свойства, но теперь точно всё.

Валидация происходит точно также, как и выполнение, только в «холостом» режиме: вместо честных вызовов функций и операторов, мы возвращаем объект-заглушку, которая знает какого типа должен быть результат. Этой информации достаточно, чтобы проверить весь синтаксис.

Автодополнение же сделано запуском валидации строки, в которую в определённом месте вставлен символ многоточие. При разборе

GlobalVars.Pl…

лексер вернёт не идентификатор «Pl», а специальную лексему типа Autocomplete «Pl...». Ну а синтаксический анализатор, если наткнётся на эту лексему там, где предполагается идентификатор, посмотрит, какие вообще есть варианты, и если что-то подходит, то бросит AutoCompleteException, содержащий остаток строки. Заменой выделенного текста на автодополненный вариант занимается уже гуишный контрол наверху.