《rust实战》之BrainRust 03-我知道你说的是啥

nemon

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本帖最后由 nemon 于 2024-8-8 18:39 编辑

上次说到，用rust改写出一段可以运行出helloWorld的代码（https://bbs.eeworld.com.cn/thread-1289540-1-1.html）。

很明显，功能太单一了，BF的程序都写死在里面了，根本没有啥用。所以这次要改的更有用一些。

首先，要能够读入程序文件名作为参数，那么就要能够在执行程序的时候接受一个命令行参数。

这个功能这样实现，首先要引入这个东东：

use std::env::args;

然后，用一行就可以读到命令行参数：

let prog_file_path_name = args().nth(1).expect("请提供文件名");

考虑到有可能没有传入文件名作为参数，所以这里加了expect来提示这种错误。

然后要解决的，是从文件中读取内容。这次引入的要多一个：

use std::fs;
use std::io;

然后用1行把整个文件读到字符串变量里。由于如果读文件出现问题，会出现io错误，所以main函数声明也要改一改：

fn main() -> io::Result<()> {
    // 从命令行参数获取文件名
    let prog_file_path_name = args().nth(1).expect("请提供文件名");

    //读取文件
    let file_contents = fs::read_to_string(prog_file_path_name).expect("文件名有误");
    //println!("文件内容:\n{}", file_contents);

    //TODO：解释执行文件
 
    Ok(())
}

然后，把上一篇的处理过程另写一个函数，并接受字符串作为输入。

完成的代码如下：

use std::env::args;
use std::fs;
use std::io;

//读入文件的主函数
fn main() -> io::Result<()> {
    // 从命令行参数获取文件名
    let prog_file_path_name = args().nth(1).expect("请提供文件名");

    //读取文件
    let file_contents = fs::read_to_string(prog_file_path_name).expect("文件名有误");
    //println!("文件内容:\n{}", file_contents);

    //解释执行文件
    explain_and_run(file_contents);
 
    Ok(())
}

// 解释执行文件
fn explain_and_run(prog_contents : String) {
    let s_prog = String::from(prog_contents);
    let length = s_prog.len();
    let mut i = 0;
    let mut memory: [u8; 32] = [0; 32];
    let mut position_in_memory = 0;
    let mut call_stack: [u32; 32] = [0; 32];
    let mut position_in_stack = 0;
    while i < length {
        let mut c = &s_prog[i..(i + 1)];
        match c {
            ">" => {
                //println!("{}:{}",c,"指针加一");
                position_in_memory += 1;
            }
            "<" => {
                //println!("{}:{}",c,"指针减一");
                position_in_memory -= 1;
            }
            "+" => {
                //println!("{}:{}",c,"指针指向的字节的值加一");
                memory[position_in_memory] = memory[position_in_memory] + 1;
            }
            "-" => {
                //println!("{}:{}",c,"指针指向的字节的值减一");
                memory[position_in_memory] -= 1;
            }
            "." => {
                //println!("{}:{}",c,"输出指针指向的单元内容（ASCⅡ码）");
                let _ch = std::char::from_u32(memory[position_in_memory] as u32).unwrap();
                print!("{}", _ch);
            }
            "," => {
                let mut input = String::new();
                let _ =  std::io::stdin().read_line(&mut input).expect("无法读取输入");
                let char_input = input.chars().next().expect("没有输入字符");
                memory[position_in_memory] = char_input as u8  ; 
            }
            "[" => {
                //println!("{}:{}",c,"如果指针指向的单元值为零，向后跳转到对应的]指令的次一指令处");
                if memory[position_in_memory] == 0 {
                    position_in_stack += 1;
                    call_stack[position_in_stack] = i as u32;
                    let mut count = 1;
                    while count > 0 {
                        i += 1;
                        c = &s_prog[i..(i + 1)];
                        match c {
                            "[" => {
                                count += 1;
                            }
                            "]" => {
                                count -= 1;
                            }
                            &_ => count = count,
                        }
                    }
                } else {
                    position_in_stack += 1;
                    call_stack[position_in_stack] = i as u32;
                }
            }
            "]" => {
                //println!("{}:{}",c,"如果指针指向的单元值不为零，向前跳转到对应的[指令的次一指令处");
                if memory[position_in_memory] != 0 {
                    i = call_stack[position_in_stack] as usize;
                } else {
                    position_in_stack -= 1;
                }
            }
            _ => println!("非法字符 {}", c),
        }
        // 循环体
        i += 1;
    }
}

想省事的同学可以直接下载：

main.rs (3.42 KB, 下载次数: 0)

cargo build 之后就可以用 cargo run example.bf的形式来执行BF语言写的程序了。

这里附赠helloWorld的bf程序：

example.bf (106 Bytes, 下载次数: 0)

以及用cargo build --release生成的exe：

RustBrain.exe (165 KB, 下载次数: 0)

到此BrainRust的功能已经完成，下一篇，我们将引入ust的面型对象风格。