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论文总页数：24页

1 引言 1

1.1 课题背景 1

1.2 研究意义 1

1.3 研究方法 1

2 Scheme语言 2

2.1 发展历史与现状 2

2.2 Scheme语言介绍 2

2.3 Scheme的特点 3

3 相关理论基础 3

4 解释程序的整体结构 3

4.1 词法分析器 4

4.2 类型系统 4

4.3 循环求值器 4

4.4 虚拟的寄存器机器 5

4.5 内存管理与垃圾回收 5

5 解释程序的实现 6

5.1 类型系统 6

5.2 词法分析 7

5.3 表达式求值的环境模型 7

5.3.1 环境模型 7

5.3.2 环境操作 9

5.3.3过程应用的环境模型 9

5.3.4 环境模型的实现 10

5.4 尾递归 11

5.5 虚拟的寄存器机器 13

5.5.1 寄存器 14

5.5.2 存储模型 15

5.5.3 基本表操作的实现 16

5.5.4 停止并复制垃圾回收算法 17

5.5.5 虚拟的寄存器机器的实现 18

5.6 表达式求值过程 18

6 测试结果 19

6.1 测试尾递归 19

6.2 测试正确性与效率 20

结    论 21

参考文献 22

致    谢 23

声    明 24

结    论

解释程序已经实现了基本的Scheme语言特征，并可以运行普通的Scheme程序。并且也实现了一些调试方法，如显示寄存器中的对象、某内存段中的对象等等，用来调试解释程序本身。通过实现该解释程序，我对Scheme语言以及C++和其它编程语言有了更深入的了解，对解释器和编译器的相关知识有了一定的理解和体会，通过学习SICP[3]我也对程序设计思想和本质有了比较深刻的认识，同时在程序编写过程中也锻炼了我的代码编写能力和代码管理能力。

在开发过程中也碰到过不少问题和困难。一个问题是在对Scheme表达式求值过程中发现错误而抛出异常后，栈中还有残留的内容，此时会将其清空，但是这里的内容是寄存器中的值，要能继续正确的对Scheme表达式求值，就需要将这些内容恢复到寄存器中。对这个问题设计了一个很好的解决办法，就是在每一次入栈操作中都记录入栈信息，在出栈时删除相应的入栈信息，在发生异常后，就可以根据这些入栈信息将栈中的内容恢复到原来的寄存器中，以便还原状态。

另外，在最初的设计中，是没有对过程调用的参数个数进行检查的，但后来发现在其它解释器中都有对参数个数的检查，如果参数不匹配会报错。于是在后期基本内置操作实现的基础上，加入了对参数个数的检查。由于内置操作是通过模板偏特化来实现的，因此定义了另一个模板类，并使用其偏特化来定义参数个数限制，并定义了一个模板函数来进行相应操作的参数检查。这样的设计利用了模板的特性，很好的与原有系统整合到了一起。

但该解释器的实现也是有很多不足的，比如程序执行效率低、整体设计结构不太合理等等，这说明仍然是有很大的改进空间的。在以后将整个解释器结构重新设计，以运行效率为主要目的，根据即将推出的R6RS标准文档来实现，开发出一个具体实用价值的Scheme解释程序。