A simple scripting language in C++
Ferenc Szontágh
2025-04-15 3895272a7f238c9aef0b584bd3b10b900445245d
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
428
429
430
431
432
433
434
435
436
437
438
439
440
441
442
443
444
445
446
447
448
449
450
451
452
453
454
455
456
457
458
459
460
461
462
463
464
465
466
467
468
469
470
471
472
473
474
475
476
477
478
479
480
481
482
483
484
485
486
487
488
489
490
491
492
493
494
495
496
497
498
499
500
501
502
503
504
505
506
507
508
509
510
511
512
513
514
515
516
517
518
519
520
521
522
523
524
525
526
527
528
529
530
531
532
533
534
535
536
#ifndef PARSER_HPP
#define PARSER_HPP
 
#include <algorithm>
#include <memory>
#include <sstream>  // Hibaüzenetekhez
#include <stdexcept>
#include <string>
#include <vector>
 
// Szükséges header-ök a Lexer és Symbol komponensekből
#include "Lexer/Token.hpp"
#include "Lexer/TokenType.hpp"  // Enum és TypeToString
#include "Symbols/SymbolContainer.hpp"
#include "Symbols/SymbolFactory.hpp"
#include "Symbols/Value.hpp"  // Symbols::Value miatt
 
namespace Parser {
 
class SyntaxError : public std::runtime_error {
  public:
    SyntaxError(const std::string & message, const int line, const int col) :
        std::runtime_error(message + " at line " + std::to_string(line) + ", column " + std::to_string(col)) {}
 
    SyntaxError(const std::string & message, const Lexer::Tokens::Token & token) :
        SyntaxError(
            message + " (found token: '" + token.value + "' type: " + Lexer::Tokens::TypeToString(token.type) + ")",
            token.line_number, token.column_number) {}
};
 
class Parser {
  public:
    Parser() {}
 
    void parseProgram(const std::vector<Lexer::Tokens::Token> & tokens, std::string_view input_string) {
        tokens_              = tokens;
        input_str_view_      = input_string;
        current_token_index_ = 0;
        symbol_container_    = std::make_unique<Symbols::SymbolContainer>();
        try {
            while (!isAtEnd() && currentToken().type != Lexer::Tokens::Type::END_OF_FILE) {
                parseStatement();
            }
            if (!isAtEnd() && currentToken().type != Lexer::Tokens::Type::END_OF_FILE) {
                reportError("Unexpected tokens after program end");
            }
        } catch (const SyntaxError & e) {
            std::cerr << "Syntax Error: " << e.what() << '\n';
        } catch (const std::exception & e) {
            std::cerr << "Error during parsing: " << e.what() << '\n';
            throw;
        }
    }
 
    const std::shared_ptr<Symbols::SymbolContainer> & getSymbolContainer() const {
        if (!symbol_container_) {
            throw std::runtime_error("Symbol container is not initialized.");
        }
        return symbol_container_;
    }
 
    static const std::unordered_map<std::string, Lexer::Tokens::Type>              keywords;
    static const std::unordered_map<Lexer::Tokens::Type, Symbols::Variables::Type> variable_types;
 
  private:
    std::vector<Lexer::Tokens::Token>         tokens_;
    std::string_view                          input_str_view_;
    size_t                                    current_token_index_;
    std::shared_ptr<Symbols::SymbolContainer> symbol_container_;
 
    // Token Stream Kezelő és Hibakezelő segédfüggvények (változatlanok)
    const Lexer::Tokens::Token & currentToken() const {
        if (isAtEnd()) {
            // Technikailag itt már nem kellene lennünk, ha a parseProgram ciklus jól van megírva
            // De biztonsági ellenőrzésként jó lehet
            if (!tokens_.empty() && tokens_.back().type == Lexer::Tokens::Type::END_OF_FILE) {
                return tokens_.back();  // Visszaadjuk az EOF tokent
            }
            throw std::runtime_error("Unexpected end of token stream reached.");
        }
        return tokens_[current_token_index_];
    }
 
    // Előre néz a token stream-ben
    const Lexer::Tokens::Token & peekToken(size_t offset = 1) const {
        if (current_token_index_ + offset >= tokens_.size()) {
            // EOF vagy azon túl vagyunk, adjuk vissza az utolsó tokent (ami EOF kell legyen)
            if (!tokens_.empty()) {
                return tokens_.back();
            }
            throw std::runtime_error("Cannot peek beyond end of token stream.");
        }
        return tokens_[current_token_index_ + offset];
    }
 
    // Elfogyasztja (lépteti az indexet) az aktuális tokent és visszaadja azt
    Lexer::Tokens::Token consumeToken() {
        if (isAtEnd()) {
            throw std::runtime_error("Cannot consume token at end of stream.");
        }
        return tokens_[current_token_index_++];
    }
 
    // Ellenőrzi, hogy az aktuális token típusa megegyezik-e a várttal.
    // Ha igen, elfogyasztja és true-t ad vissza. Ha nem, false-t ad vissza.
    bool match(Lexer::Tokens::Type expected_type) {
        if (isAtEnd()) {
            return false;
        }
        if (currentToken().type == expected_type) {
            consumeToken();
            return true;
        }
        return false;
    }
 
    // Ellenőrzi, hogy az aktuális token típusa és értéke megegyezik-e a várttal.
    // Csak OPERATOR és PUNCTUATION esetén érdemes használni az érték ellenőrzést.
    bool match(Lexer::Tokens::Type expected_type, const std::string & expected_value) {
        if (isAtEnd()) {
            return false;
        }
        const auto & token = currentToken();
        if (token.type == expected_type && token.value == expected_value) {
            consumeToken();
            return true;
        }
        return false;
    }
 
    Lexer::Tokens::Token expect(Lexer::Tokens::Type expected_type) {
        if (isAtEnd()) {
            reportError("Unexpected end of file, expected token type: " + Lexer::Tokens::TypeToString(expected_type));
        }
        const auto & token = currentToken();
        if (token.type == expected_type) {
            return consumeToken();
        }
        reportError("Expected token type " + Lexer::Tokens::TypeToString(expected_type));
        // A reportError dob, ez a return sosem fut le, de a fordító kedvéért kellhet:
        return token;  // Vagy dobjon a reportError
    }
 
    // Mint az expect, de az értékét is ellenőrzi.
    Lexer::Tokens::Token expect(Lexer::Tokens::Type expected_type, const std::string & expected_value) {
        if (isAtEnd()) {
            reportError("Unexpected end of file, expected token: " + Lexer::Tokens::TypeToString(expected_type) +
                        " with value '" + expected_value + "'");
        }
        const auto & token = currentToken();
        if (token.type == expected_type && token.value == expected_value) {
            return consumeToken();
        }
        reportError("Expected token " + Lexer::Tokens::TypeToString(expected_type) + " with value '" + expected_value +
                    "'");
        return token;  // reportError dob
    }
 
    // Ellenőrzi, hogy a releváns tokenek végére értünk-e (az EOF előtti utolsó tokenen vagyunk-e)
    bool isAtEnd() const {
        // Akkor vagyunk a végén, ha az index a tokenek méretével egyenlő,
        // vagy ha már csak az EOF token van hátra (ha az a lista utolsó eleme).
        return current_token_index_ >= tokens_.size() ||
               (current_token_index_ == tokens_.size() - 1 && tokens_.back().type == Lexer::Tokens::Type::END_OF_FILE);
    }
 
    // --- Hibakezelés ---
    // Hiba jelentése és kivétel dobása
    [[noreturn]] void reportError(const std::string & message) {
        // Használjuk az aktuális token pozícióját, ha még nem értünk a végére
        if (current_token_index_ < tokens_.size()) {
            throw SyntaxError(message, tokens_[current_token_index_]);
        }  // Ha már a végén vagyunk, az utolsó ismert pozíciót használjuk
        int line = tokens_.empty() ? 0 : tokens_.back().line_number;
        int col  = tokens_.empty() ? 0 : tokens_.back().column_number;
        throw SyntaxError(message, line, col);
    }
 
    // --- Elemzési Módszerek (Moduláris részek) ---
 
    // parseStatement (változatlan)
    void parseStatement() {
        const auto & token_type = currentToken().type;
 
        if (token_type == Lexer::Tokens::Type::KEYWORD_FUNCTION) {
            parseFunctionDefinition();
            return;
        }
 
        for (const auto & _type : Parser::Parser::variable_types) {
            if (token_type == _type.first) {
                parseVariableDefinition();
                return;
            }
        }
 
        reportError("Unexpected token at beginning of statement");
    }
 
    // parseVariableDefinition (SymbolFactory használata már korrekt volt)
    void parseVariableDefinition() {
        Symbols::Variables::Type var_type_enum = parseType();
        // A típus stringjének tárolása csak a debug kiíráshoz kell
        //std::string              var_type_str  = tokens_[current_token_index_ - 1].value;
        std::cout << "var_name: " << currentToken().lexeme << std::endl;
        Lexer::Tokens::Token id_token = expect(Lexer::Tokens::Type::VARIABLE_IDENTIFIER);
        std::string          var_name = id_token.value;
        // Levágjuk a '$' jelet, ha a lexer mégis benne hagyta
        if (!var_name.empty() && var_name[0] == '$') {
            var_name = var_name.substr(1);
        }
 
        expect(Lexer::Tokens::Type::OPERATOR_ASSIGNMENT, "=");
        Symbols::Value initial_value = parseValue(var_type_enum);
        expect(Lexer::Tokens::Type::PUNCTUATION, ";");
 
        std::string context  = "global";  // Globális változó
        // SymbolFactory használata a létrehozáshoz
        auto variable_symbol = Symbols::SymbolFactory::createVariable(var_name, initial_value, context, var_type_enum);
 
        // Ellenőrzés és definíció az *aktuális* scope-ban (ami itt a globális)
        if (symbol_container_->exists("variables", var_name)) {
            reportError("Variable '" + var_name + "' already defined in this scope");
        }
        symbol_container_->define("variables", variable_symbol);
 
        // Debugging kiírás (változatlan)
        // std::cout << "Parsed variable: " << var_type_str << " " << id_token.value << " = ... ;\n";
    }
 
    // *** MÓDOSÍTOTT parseFunctionDefinition ***
    void parseFunctionDefinition() {
        expect(Lexer::Tokens::Type::KEYWORD_FUNCTION);
        Lexer::Tokens::Token     id_token         = expect(Lexer::Tokens::Type::IDENTIFIER);
        std::string              func_name        = id_token.value;
        Symbols::Variables::Type func_return_type = Symbols::Variables::Type::NULL_TYPE;
        expect(Lexer::Tokens::Type::OPERATOR_ASSIGNMENT, "=");
        expect(Lexer::Tokens::Type::PUNCTUATION, "(");
 
        Symbols::FunctionParameterInfo param_infos;
 
        if (currentToken().type != Lexer::Tokens::Type::PUNCTUATION || currentToken().value != ")") {
            while (true) {
                // Paraméter típusa
                //size_t                   type_token_index = current_token_index_;  // Elmentjük a típus token indexét
                Symbols::Variables::Type param_type = parseType();  // Ez elfogyasztja a type tokent
 
                // Paraméter név ($variable)
                Lexer::Tokens::Token param_id_token = expect(Lexer::Tokens::Type::VARIABLE_IDENTIFIER);
                std::string          param_name     = param_id_token.value;
                if (!param_name.empty() && param_name[0] == '$') {  // '$' eltávolítása
                    param_name = param_name.substr(1);
                }
 
                param_infos.push_back({ param_name, param_type });
 
                // Vessző vagy zárójel következik?
                if (match(Lexer::Tokens::Type::PUNCTUATION, ",")) {
                    continue;
                }
                if (currentToken().type == Lexer::Tokens::Type::PUNCTUATION && currentToken().value == ")") {
                    break;  // Lista vége
                }
                reportError("Expected ',' or ')' in parameter list");
            }
        }
        // Most a ')' következik
        expect(Lexer::Tokens::Type::PUNCTUATION, ")");
 
        // check if we have a option return type: function name() type { ... }
        for (const auto & _type : Parser::variable_types) {
            if (match(_type.first)) {
                func_return_type = _type.second;
                break;
            }
        }
 
        auto function_symbol =
            Symbols::SymbolFactory::createFunction(func_name, "global", param_infos, "", func_return_type);
        if (symbol_container_->exists("functions", func_name)) {
            reportError("Function '" + func_name + "' already defined in this scope");
        }
 
        Lexer::Tokens::Token opening_brace = expect(Lexer::Tokens::Type::PUNCTUATION, "{");
 
        symbol_container_->define("functions", function_symbol);
 
        // only parse the body if we checked out if not exists the function and created the symbol
        Symbols::SymbolContainer func_symbols =
            parseFunctionBody(opening_brace, func_return_type != Symbols::Variables::Type::NULL_TYPE);
 
        // create new container for the function
 
        std::cout << "Defined function symbol: " << func_name << " in global scope.\n";
 
        // 3. Új scope nyitása a függvény paraméterei (és később lokális változói) számára
        symbol_container_->enterScope();
        //std::cout << "Entered scope for function: " << func_name << "\n";
 
        // 4. Paraméterek definiálása mint változók az *új* (függvény) scope-ban
        const std::string & param_context = func_name;  // Paraméter kontextusa a függvény neve
        for (const auto & p_info : param_infos) {
            auto param_symbol = Symbols::SymbolFactory::createVariable(p_info.name,       // Név '$' nélkül
                                                                       Symbols::Value(),  // Alapértelmezett/üres érték
                                                                       param_context,     // Kontextus
                                                                       p_info.type        // Típus
            );
 
            if (symbol_container_->exists("variables", p_info.name)) {
                reportError("Parameter name '" + p_info.name + "' conflicts with another symbol in function '" +
                            func_name + "'");
            }
            symbol_container_->define("variables", param_symbol);
        }
 
        // 5. Függvény scope elhagyása
        symbol_container_->leaveScope();
        //std::cout << "Left scope for function: " << func_name << "\n";
 
        // Debugging kiírás (változatlan)
        // std::cout << "Parsed function: " << func_name << " (...) { ... } scope handled.\n";
    }
 
    // --- Elemzési Segédfüggvények ---
 
    // type : KEYWORD_STRING | KEYWORD_INT | KEYWORD_DOUBLE
    // Visszaadja a megfelelő Symbols::Variables::Type enum értéket és elfogyasztja a tokent.
    Symbols::Variables::Type parseType() {
        const auto & token = currentToken();
        for (const auto & _type : Parser::variable_types) {
            if (token.type == _type.first) {
                consumeToken();
                return _type.second;
            }
        }
 
        reportError("Expected type keyword (string, int, double, float)");
    }
 
    // value : STRING_LITERAL | NUMBER
    // Feldolgozza az értéket a várt típus alapján.
    Symbols::Value parseValue(Symbols::Variables::Type expected_var_type) {
        Lexer::Tokens::Token token = currentToken();
 
        /// find if this is a function call
        if (token.type == Lexer::Tokens::Type::IDENTIFIER && peekToken().lexeme == "(") {
            for (const auto & symbol_ptr : this->symbol_container_->listNamespace("functions")) {
                if (auto func_symbol = std::dynamic_pointer_cast<Symbols::FunctionSymbol>(symbol_ptr)) {
                    // TODO: A függvény hívását kellene feldolgozni, a func_symbol-ból kellene lekérni a paramétereket, func_symbol->plainBody() tartalmazza a függvény törzsét
                    // A függvény hívásának feldolgozása
                    std::cout << "Function call: " << token.value << "\n";
                    while (consumeToken().lexeme != ")") {
                        // Feltételezzük, hogy a függvény hívását a lexer már feldolgozta
                    }
                    return Symbols::Value("");  // TODO: Implementálni a függvény hívását
                }
            }
        }
 
        bool is_negative = false;
        std::cout << "Peek: " << peekToken().lexeme << "\n";
        if (token.type == Lexer::Tokens::Type::OPERATOR_ARITHMETIC && peekToken().type == Lexer::Tokens::Type::NUMBER) {
            is_negative = true;
            token       = peekToken();
            consumeToken();
        }
 
        if (expected_var_type == Symbols::Variables::Type::STRING) {
            if (token.type == Lexer::Tokens::Type::STRING_LITERAL) {
                consumeToken();
                return Symbols::Value(token.value);  // A lexer value-ja már a feldolgozott string
            }
            reportError("Expected string literal value");
        } else if (expected_var_type == Symbols::Variables::Type::INTEGER) {
            if (token.type == Lexer::Tokens::Type::NUMBER) {
                // Konvertálás int-re, hibakezeléssel
                try {
                    // TODO: Ellenőrizni, hogy a szám valóban egész-e (nincs benne '.')
                    // Most egyszerűen std::stoi-t használunk.
                    int int_value = std::stoi(token.value);
                    if (is_negative) {
                        int_value = -int_value;
                    }
                    consumeToken();
                    return Symbols::Value(int_value);
                } catch (const std::invalid_argument & e) {
                    reportError("Invalid integer literal: " + token.value);
                } catch (const std::out_of_range & e) {
                    reportError("Integer literal out of range: " + token.value);
                }
            }
            reportError("Expected integer literal value");
        } else if (expected_var_type == Symbols::Variables::Type::DOUBLE) {
            if (token.type == Lexer::Tokens::Type::NUMBER) {
                // Konvertálás double-re, hibakezeléssel
                try {
                    double double_value = std::stod(token.value);
                    if (is_negative) {
                        double_value = -double_value;
                    }
                    consumeToken();
                    return Symbols::Value(double_value);
                } catch (const std::invalid_argument & e) {
                    reportError("Invalid double literal: " + token.value);
                } catch (const std::out_of_range & e) {
                    reportError("Double literal out of range: " + token.value);
                }
            }
            reportError("Expected numeric literal value for double");
        } else if (expected_var_type == Symbols::Variables::Type::FLOAT) {
            if (token.type == Lexer::Tokens::Type::NUMBER) {
                // Konvertálás double-re, hibakezeléssel
                try {
 
                    float float_value = std::atof(token.value.data());
                    if (is_negative) {
                        float_value = -float_value;
                    }
                    consumeToken();
                    return Symbols::Value(float_value);
                } catch (const std::invalid_argument & e) {
                    reportError("Invalid float literal: " + token.value);
                } catch (const std::out_of_range & e) {
                    reportError("Float literal out of range: " + token.value);
                }
            }
            reportError("Expected numeric literal value for double");
        } else if (expected_var_type == Symbols::Variables::Type::BOOLEAN) {
            if (token.type == Lexer::Tokens::Type::KEYWORD) {
                consumeToken();
                return Symbols::Value(token.value == "true");  // A lexer value-ja már a feldolgozott string
            }
            reportError("Expected boolean literal value");
        } else {
            // Más típusok (pl. boolean) itt kezelendők, ha lennének
            reportError("Unsupported variable type encountered during value parsing");
        }
        // Should not reach here due to reportError throwing
        return Symbols::Value();  // Default return to satisfy compiler
    }
 
    Symbols::SymbolContainer parseFunctionBody(const Lexer::Tokens::Token & opening_brace,
                                               bool                         return_required = false) {
        size_t               braceDepth = 0;
        int                  tokenIndex = current_token_index_;
        Lexer::Tokens::Token currentToken_;
        Lexer::Tokens::Token closing_brace;
 
        while (tokenIndex < tokens_.size()) {
            currentToken_ = peekToken();
 
            if (currentToken_.type == Lexer::Tokens::Type::PUNCTUATION) {
                if (currentToken_.value == "{") {
                    ++braceDepth;
                } else if (currentToken_.value == "}") {
                    if (braceDepth == 0) {
                        closing_brace = currentToken_;
                        break;
                    }
                    --braceDepth;
                }
            }
        }
        if (braceDepth != 0) {
            reportError("Unmatched braces in function body");
        }
        std::vector<Lexer::Tokens::Token> filtered_tokens;
        auto                              startIt = std::find(tokens_.begin(), tokens_.end(), opening_brace);
        auto                              endIt   = std::find(tokens_.begin(), tokens_.end(), closing_brace);
 
        // Ellenőrzés: mindkét token megtalálva és start_token megelőzi az end_token-t
        if (startIt != tokens_.end() && endIt != tokens_.end() && startIt < endIt) {
            filtered_tokens = std::vector<Lexer::Tokens::Token>(startIt + 1, endIt);
        }
        std::string_view input_string = input_str_view_.substr(opening_brace.end_pos, closing_brace.end_pos);
        auto             parser       = Parser();
        parser.parseProgram(filtered_tokens, input_string);
 
        return *parser.getSymbolContainer();
    }
 
    std::string parseFunctionBodyOld(size_t body_start_pos, bool return_required = false) {
        std::stringstream body_ss;
        int               brace_level        = 1;
        size_t            last_token_end_pos = body_start_pos;
        bool              has_return         = false;
 
        while (true) {
            if (isAtEnd()) {
                reportError("Unexpected end of file inside function body (missing '}')");
            }
            const auto & token = currentToken();
 
            // Whitespace visszaállítása (ha volt) az 'input_str_view_' alapján
            if (token.start_pos > last_token_end_pos) {
                if (last_token_end_pos < input_str_view_.length() && token.start_pos <= input_str_view_.length()) {
                    body_ss << input_str_view_.substr(last_token_end_pos, token.start_pos - last_token_end_pos);
                } else {
                    reportError("Invalid position range in body reconstruction");
                }
            }
 
            if (token.type == Lexer::Tokens::Type::KEYWORD_RETURN) {
                has_return = true;
            }
 
            if (token.type == Lexer::Tokens::Type::PUNCTUATION && token.value == "{") {
                brace_level++;
                body_ss << token.lexeme;
            } else if (token.type == Lexer::Tokens::Type::PUNCTUATION && token.value == "}") {
                brace_level--;
                if (brace_level == 0) {
                    consumeToken();  // Záró '}' elfogyasztása
                    break;
                }
                body_ss << token.lexeme;
            } else {
                body_ss << token.lexeme;
            }
 
            last_token_end_pos = token.end_pos;
            consumeToken();
        }
 
        if (return_required && !has_return) {
            return "";
        }
 
        return body_ss.str();
    }
 
};  // class Parser
 
}  // namespace Parser
 
#endif  // PARSER_HPP