現代開發者熟悉高階語言，撰寫程式碼面對的部分，是數值、運算子、運算式、變數、陳述句、函式等名詞，所寫出來的程式碼，包含了空白、分號等人類可閱讀的形式。

然而，對於語言實際的執行來說，空白、分號等細節，並不重要，只要給它一棵抽象語法樹，就可以了！

抽象語法樹的觀點

對高階程式語言來說，它包含了一組語法規則，用來描述哪些符號的組合是合法程式碼。例如，a = 10中包含了五個符號，因為除了a、=與10之外，還有兩個空白，類似地，b = a + 1包含了九個符號。

而且，語法規則只在乎符號組合是否合法，不在乎程式碼執行是否有實際意義。例如，y = x + 1合乎語法規則，然而，執行上沒有意義，因為x未定義。

高階語言的語法貼近人類使用之語言，因而易於撰寫，然而與實際的程式階層有段距離，若捨棄人類可讀的形式，可以對程式建立的階層架構（或說是順序）有更多的認識。因為，語法樹是獨立的，人類可讀形式實際所採用的格式或符號，在這兩者之間，並無直接的關係。

建立語法樹並不如想像中困難，而且是構造語言的起點，直接拿來撰寫程式也是可行的。

例如，語言中最基本的元素就是數值，可以定義Num代表，而加、乘是個具有左值與右值的二元結構。若定義Add、Mult做為代表，那麼，new Mult(new Num(3), new Add(new Num(1), new Num(2)))，就是個合法的程式架構，這裡的階層關係如下：

Mult -
|- Num(3)
|- Add -
|- Num(1)
|- Num(2)

這就是一棵抽象語法樹了，等同於人類可讀形式中3 * (1 + 2)，雖然抽象語法樹不包含空白、括號等額外資訊，然而，階層關係本身就具有運算順序的規則，就此例來說，就是運算子的優先權。我們可以建立語法樹，只是這代表著樹的階層關係合法，卻不代表程式的語意正確。

例如，單就new Add(new Var('x'), new Num(1))來看，它建立了合法階層，這就相當於寫下x + 1，在給予語意並嘗試進一步運行時會出錯，因為變數x並沒有定義。

陳述句與運算式？

如果想在方才提到的語法樹，增加變數值的指定（Assign），例如，希望x = 10，之後y = x + 1的話，而且使用語法樹的方式來撰寫，就會是new Assign(new Var('x'), new Num(2))與new Assign(new Var('y'), new Add(new Var('x'), new Num(1))，然而，這樣的作法建立了兩棵獨立的語法樹，無法直接組合在一起，那麼，兩棵樹之間的階層關係是什麼？

比較簡單的處理方式之一，是建立一個Stmts，其內部有個有序的清單結構，可以用來聚合多棵子樹，而每一棵子樹於清單中的順序，就是子樹之間的階層順序；而另一個方式，是有個StmtSequence，僅包含第一棵與第二棵子樹，例如，new StmtSequence(new Assign(new Var('x'), new Num(2)), new Assign(new Var('y'), new Var('x')))，而StmtSequence本身，也可以作為StmtSequence建構之用，形成遞迴結構。

在語法樹當中，像是Assign這類的節點，沒有辦法直接進行組合，必須依賴Stmts，或StmtSequence來組合，而這就是陳述句（Statement）；至於Mult、Add，這類可以組合在一起的節點，就是運算式（Expression）。

陳述句構成的語法樹無法直接組合，原因在於，在執行時，它會造成環境物件的狀態變化，例如，指定陳述會在環境物件上增加一個變數，或者是更改變數的對應值，因而必須有Stmts或StmtSequence之類的角色，來傳遞環境物件的狀態變化。

至於運算式，在執行時會從葉節點的值開始，依每個運算節點的語意得到新值，一路運算至父節點的過程中，都不會造成執行環境的狀態變化，只要單純地組合出階層就可以了。

函式定義、函式呼叫

循著相同的思路，我們可以定義出各種陳述句，以及運算式節點，然後，以抽象語法樹的方式來撰寫程式。

例如，new StmtSequence(new Assign(new Var('x'), new Num(2)), new Print(new Var('x')))，就代表著 x = 2之後print x，能夠創造出節點，實際上，這就是在設計語言，而組合為「樹」就是在撰寫程式。

那麼，函式呢？可以將函式名稱看成是變數名稱，函式定義視為是一串陳述句組成的樹，只不過參數的值尚未指定，例如，有個foo函式具有參數x，本體為print x的話，我們可以建立的語法樹為：new Assign(new Variable('foo'), new Func([new Var('x')] , new Print(new Var('x'))))。

別忘了，語法樹不涉及語意，因此，方才的函式語法樹中，雖然x未定義，仍是合法的樹階層，在進行函式呼叫時，再指定函式名稱與實際的引數值，例如，foo(2)可以建立new FunCall(new Variable('foo'), [new Num(2)])來表示，也就是說，函式定義與函式呼叫，在語法樹中，是兩個不同的節點。

那麼，函式呼叫本身，該算是個陳述句，還是個運算式呢？

如果函式本身沒有傳回值，呼叫函式會對執行環境物件造成狀態變化，那函式呼叫就是個陳述句。如果函式有傳回值，可以與運算式結合為子樹，那就可以看成是運算式。

不過，這種同時具備陳述句及運算式特性的節點，並不利於建立語法樹。因此，解決的方式之一，是將函式呼叫看成是運算式，而在將函式呼叫當成是陳述句的場合時，套上一個FunCallWrapper，令其成為陳述句節點。

例如，若foo2(10)會傳回20，然而想當成陳述句看待，可建立new FunCallWrapper(new FunCall(new Variable('foo2'), [new Num(10)]))來表示。

為語法樹加上語意

語法樹在建立時，完全不涉及程式實際運行時該有的意義，因此，建立語法樹的過程中，不會有估值或化簡等動作，當然，既然用語法樹撰寫了程式，總是想要執行看看這程式是否正確，這時，就必須為語法樹加上語意。

所以，在建立簡單的語法樹時，我們就可以試著加上語意。例如，Num實例能夠以value來代表內含值，有個evaluate方法傳回this，因此，num.evaluate(ctx).value就是結果；進一步地，new Add(new Num(1), new Num(2))的evaluate，在呼叫時，會傳回new Num(left.evaluate(ctx).value + right.evaluate(ctx).value)，其中的left與right，分別表示Add的左樹與右樹。

一旦可以用語法樹來撰寫程式，也可以依照採用的語意來執行出正確的結果，而這就等同於完成一門語言了。接下來，就是看看，要採用哪些對人類友善的符號與格式，以及評估是否採用現成的剖析器（Parser）程式庫，來建立可用的剖析器，或者是自行打造專用的剖析器了（後者可參考toy_lang（https://goo.gl/WWzyNh）這門語言的實作）。