V抽象语法树
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V语言所有的语法树结构体都在标准库的v.ast模块中定义，主要是通过联合类型来实现。
用联合类型来实现语法树，代码显得非常的简洁，清晰。
可使用v ast子命令来生成语法树结构，这样你就可以边写代码，边查看代码对应的语法树，有助于加深对V语言语法树的理解。
v ast main.v //生成json格式的AST语法树文件main.json
v ast -w main.v //生成main.json,并且监控源文件变化，保存后自动重新生成
v ast -c main.v //同时生成AST语法树文件main.json和C源代码main.c,并监控源文件变化，保存后自动重新生成
v ast -p main.v //直接在终端中输出AST语法树
v ast -t main.v //输出简洁版的AST语法树文件main.json[]使用v ast子命令，将本章节中的示例代码生成语法树，即可查看到各种不同代码对应的语法树。
整个编译过程主要的步骤就是: [ ]os.File => [ ]ast.File => 目标代码(c/x64/js) => 可执行文件。
一个os.File(源代码文件)会生成一个对应的ast.File(语法树文件)。
AST结构体
File 语法树文件示例代码
module main
import os
import time
fn main() {
}生成的AST，整个源文件的所有语句都保存在stmts语句数组节点中：
{
"ast_type": "ast.File"，
"path": "/Users/xxx/v/vprojects/v_test/main.v"，
"mod": {
"ast_type": "Module"，
"name": "main"，
"is_skipped": false,
"pos": {
"line_nr": 0,
"pos": 0,
"len": 19
}
}，
"imports": [
{
"ast_type": "Import"，
"mod": "os"，
"alias": "os"，
"syms": []，
"pos": {
"line_nr": 2,
"pos": 20,
"len": 2
}
}，
{
"ast_type": "Import"，
"mod": "time"，
"alias": "time"，
"syms": []，
"pos": {
"line_nr": 3,
"pos": 30,
"len": 4
}
}
]，
"global_scope": {
"ast_type": "Scope"，
"parent": "0"，
"children": []，
"start_pos": 0,
"end_pos": 0,
"objects": {}，
"struct_fields": []
}，
"scope": {
"ast_type": "Scope"，
"parent": "7f970ef07c90"，
"children": [
{
"parent": "7f970ef081f0"，
"start_pos": 39,
"end_pos": 51
}
]，
"start_pos": 0,
"end_pos": 53,
"objects": {}，
"struct_fields": []
}，
"errors": []，
"warnings": []，
"imported_symbols": {}，
"generic_fns": []，
"stmts": [
{
"ast_type": "Module"，
"name": "main"，
"is_skipped": false,
"pos": {
"line_nr": 0,
"pos": 0,
"len": 19
}
}，
{
"ast_type": "Import"，
"mod": "os"，
"alias": "os"，
"syms": []，
"pos": {
"line_nr": 2,
"pos": 20,
"len": 2
}
}，
{
"ast_type": "Import"，
"mod": "time"，
"alias": "time"，
"syms": []，
"pos": {
"line_nr": 3,
"pos": 30,
"len": 4
}
}，
{
"ast_type": "FnDecl"，
"name": "main.main"，
"mod": "main"，
"is_deprecated": false,
"is_pub": false,
"is_variadic": false,
"is_anon": false,
"receiver": {
"ast_type": "Field"，
"name": ""，
"typ": "void"，
"pos": {
"line_nr": 0,
"pos": 0,
"len": 0
}
}，
"receiver_pos": {
"line_nr": 0,
"pos": 0,
"len": 0
}，
"is_method": false,
"method_idx": 0,
"rec_mut": false,
"rec_share": "enum:0(mut)"，
"language": "enum:0(v)"，
"no_body": false,
"is_builtin": false,
"is_generic": false,
"is_direct_arr": false,
"pos": {
"line_nr": 5,
"pos": 36,
"len": 9
}，
"body_pos": {
"line_nr": 7,
"pos": 51,
"len": 1
}，
"file": "/Users/xxx/v/vprojects/v_test/main.v"，
"return_type": "void"，
"source_file": 0,
"scope": 250645264,
"attrs": []，
"params": []，
"stmts": []，
"comments": []，
"next_comments": []
}
]
}AST结构体
Module 模块声明语句
Import 模块导入语句示例代码
module main
import os // comment for mod
//comment for time
import time as t
import math { min, max }
fn main() {
}AST结构体
ConstDecl 常量声明语句
ConstField 常量字段示例代码
module main
pub const p = 3.14
const (
// version comment 1
version = '0.2.0' // version comment 2
usage = 'usage:xxxx'
pi = 3.14
//end comment 1
//end comment 2
)EnumDecl 枚举声明语句
EnumField 枚举字段语句
EnumVal 枚举值表达式示例代码
module main
[attr1]
['attr2:123']
enum Color { // enum comment 1
// black comment 1
// black comment 2
black = 2 // black comment 3
// white comment 1
// white comment 2
white // white comment 3
blue
green // green comment
// end comment 1
// end comment 2
}
[flag]
enum BitEnum {
e1
e2
e3
}
[_allow_multiple_values]
enum MultipleEnum {
v1 = 1
}
fn main() {
mut color := Color.black
color = .blue
}AST结构体
AssignStmt 变量赋值语句
Var 变量示例代码
module main
fn main() {
// an assignment
a := 'abc' // comment for a
mut b := 1
// more operator
b = 2
b += 2
b -= 2
b *= 2
b /= 2
b %= 2
// multi assign
x, y, z := 1, 'y'， 3.3
mut xx, mut yy, zz := 1, 3, 5
// swap variable
mut c := 1
mut d := 2
c, d = d, c
}
AST结构体
Ident 标识符表达式
IdentFn 函数标识符
IdentVar 变量标识符示例代码
module main
fn main() {
i := 123 // common(unresolved) identifier
_, x := 1, 2 // blank identifier
mut s := 'abc' // with mut
s = 'aaa'
}
AST结构体
IntegerLiteral 整数字面量
FloatLiteral 小数字面量
StringLiteral 字符串字面量
StringInterLiteral 字符串模板字面量
CharLiteral 单字符字面量
BoolLiteral 布尔值字面量示例代码
module main
fn main() {
a := 1 // integer literal
b := 1.2 // float literal
c := 'abc' // string literal
name:='tom'
age:= 33
//string literal with `$xx` or `${xxx}`
s1 := 'a is $a,b is $b,c is $c'
s2 := 'name is ${name}， age is ${age}'
e := `c` // char literal
f := true // bool literal
}AST结构体
AsCast as造型语句示例代码
module main
type Mysumtype = bool | f64 | int | string
fn main() {
x := Mysumtype(3)
x2 := x as int // as must be used for sumtype
println(x2)
}AST结构体
SizeOf sizeof语句示例代码
module main
struct Point {
x int
y int
}
fn main() {
a := sizeof(int) // basic type
b := sizeof(bool) // basic type
p := Point{
x: 1
y: 2
}
s1 := sizeof(Point) // struct type
s2 := sizeof(p) // variable
}AST结构体
TypeOf typeof语句示例代码
module main
type MySumType = f32 | int
fn myfn(i int) int {
return i
}
fn main() {
a := 123
s := 'abc'
aint := []int{}
astring := []string{}
println(typeof(a)) // int
println(typeof(s)) // string
println(typeof(aint)) // array_int
println(typeof(astring)) // array_string
// sumtype
sa := MySumType(32)
println(typeof(sa)) // int
// function type
println(typeof(myfn)) // fn (int) int
}
AST结构体
CastExpr 造型表达式示例代码 ( todo: need more about string(buf,n) )
module main
fn main() {
x:=u8(3)
y:=f32(2.1)
}AST结构体
ArrayInit 数组初始化语句示例代码
module main
fn main() {
mut arr := []string{len: 3, cap: 6, init: 'default'}
arr[0] = 'a'
arr[1] = 'b'
println(arr)
}AST结构体
IndexExpr 索引表达式示例代码
module main
fn main() {
mut arr := []string{len: 3, cap: 6, init: 'default'}
arr[0] = 'a' //index expr
arr[1] = 'b'
println(arr)
mut m := map[string]string{}
m['name'] = 'tom' //index expr
m['age'] = '33'
}AST结构体
RangeExpr 数组区间表达式示例代码
module main
fn main() {
n := [1, 2, 3, 4, 5]
a1 := n[.。2] //[1, 2]
a2 := n[2.。] //[3, 4, 5]
a3 := n[2.。4] //[3, 4]
}AST结构体
ArrayDecompose 数组解构示例代码
module main
fn main() {
a := ['a'， 'b'， 'c']
println(variadic_fn_a(a...)) //ArrayDecompose
}
fn variadic_fn_a(a ...string) string {
return variadic_fn_b(a...) //ArrayDecompose
}
fn variadic_fn_b(a ...string) string {
a0 := a[0]
a1 := a[1]
a2 := a[2]
return '$a0$a1$a2'
}
AST结构体
MapInit 字典初始化示例代码
module main
fn main() {
mut m := map[string]string{} //map declaration
m['name'] = 'tom'
m['age'] = '33'
//map literal declaration and init
m2 := {
'one': 1
'two': 2
'three': 3
}
}AST结构体
PrefixExpr 前缀表达式示例代码
module main
fn main() {
x := -1 // minus
p := &x // get address of variable
x2 := *p // get value of pointer
b := !true // logic not
bit := ~0x0000 // bit not
}
AST结构体
InfixExpr 中缀表达式示例代码
module main
fn main() {
x := 1 + 2
y := 1 - 2
a := x == y // equal
b := x > y // compare
c := 1 in [1, 2] // in operator
d := (x > y) && (1 < 2) // logic and
e := 2 == 2 || 3 == 3 // logic or
mut arr := [1, 2] // array append
arr << 3
}AST结构体
PostfixExpr 后缀表达式示例代码
module main
fn main() {
mut x:=1
x++
x--
}
AST结构体
SelectorExpr 选择器表达式示例代码
module main
struct Point {
mut:
x int
y int
}
fn (mut p Point) move(a int, b int) {
p.x += a // selector for struct field assign
p.y += b
}
fn main() {
mut p := Point{
x: 1
y: 3
}
p.x // selector for access field value
p.move(2, 3)
}
AST结构体
ParExpr 括号表达式示例代码
module main
fn main() {
x:=(1+2)
y:=(1<2)
}
AST结构体
ConcatExpr 连接表达式示例代码
a, b, c := match false {
true { 1, 2, 3 }
false { 4, 5, 6 }
else { 7, 8, 9 }
}AST结构体
FnDecl 函数声明语句
CallExpr 函数调用表达式
CallArg 调用参数
Return 返回值语句示例代码
module main
fn main() {
s := add(1, 3)
println(s)
s2 := add_generic(2, 4)
s3 := add_generic[int](2, 4)
println(s2)
println(s3)
}
// function
fn add(x int, y int) int {
return x + y
}
struct Point {
x int
y int
}
// method
pub fn (p Point) move(a int, b int) (int, int) {
new_x := p.x + a
new_y := p.y + b
return new_x, new_y
}
// generic function
fn add_generic[T](x T, y T) T {
return x + y
}AST结构体
AnonFn 匿名函数示例代码
module main
fn main() {
f1 := fn (x int, y int) int {
return x + y
}
f1(1,3)
}AST结构体
DeferStmt 函数defer语句示例代码
fn main() {
println('main start')
// defer {defer_fn1()}
// defer {defer_fn2()}
defer {
defer_fn1()
}
defer {
defer_fn2()
}
println('main end')
}
fn defer_fn1() {
println('from defer_fn1')
}
fn defer_fn2() {
println('from defer_fn2')
}AST结构体
StructDecl 结构体声明语句
StructField 结构体字段
Embed 结构体组合示例代码
module main
[attr1]
[attr2]
struct Point { //comment 1
mut:
x int [attr3]
y int ['attr4=123']
pub mut:
z int = 1
//end comment
}
fn main() {
}示例代码
module main
struct Widget {
mut:
x int
y int
}
pub fn (mut w Widget) move(x_step int, y_step int) {
w.x += x_step
w.y += y_step
}
struct Widget2 {
mut:
z int
}
pub fn (mut w Widget2) move_z(z_step int) {
w.z += z_step
}
struct Button {
Widget //embed
Widget2 //embed
title string
}
fn main() {
mut button := Button{
title: 'Click me'
}
button.x = 3 // x comes from Widget
button.z = 4 // z comes from Widget2
println('x:$button.x,y:$button.y,z:$button.z')
button.move(3, 4) // move comes from Widget
println('x:$button.x,y:$button.y,z:$button.z')
button.move_z(5) // move_z comes from Widget2
println('x:$button.x,y:$button.y,z:$button.z')
}AST结构体
StructInit 结构体初始化
StructInitField 结构体初始化字段
StructInitEmbed 结构体初始化组合示例代码
module main
struct User {
name string
age int
}
fn add(u User) {
println(u)
}
fn main(){
add(User{name:'jack',age:22}) //standard
add({name:'tom',age:23}) //short
add(name:'tt',age:33) // more short
}结构体初始化例子
struct City {
name string
population int
}
struct Country {
name string
capital City
}
fn main() {
ccc := Country{
name: 'test'
capital: City{
name: 'city'
}
}
c2 := Country{
。。.ccc //update_expr
capital: City{
name: 'city2'
population: 200
}
}
println(c2)
}AST结构体
InterfaceDecl 接口声明语句示例代码
module main
interface Speaker { //comment 1
speak() string
silent()
}AST结构体
AliasTypeDecl 类型别名声明语句示例代码
module main
struct Human {
name string
}
type Myint = int /*comment 1*/ //comment 2
type Person = HumanAST结构体
FnTypeDecl 函数类型声明语句示例代码
module main
type Mid_fn = fn (int, string) int /*comment 1*/ //comment 2AST结构体
SumTypeDecl 联合类型声明语句示例代码
module main
struct User {
name string
age int
}
type MySumtype = User | int | string //comment 1主要用于联合类型的match类型匹配，以及is类型判断
AST结构体
TypeNode 类型表达式示例代码
module main
struct User {
name string
age int
}
pub fn (m &User) str() string {
return 'name:$m.name,age:$m.age'
}
type MySum = User | int | string
pub fn (ms MySum) str() string {
if ms is int { //类型表达式
}
match ms {
int { //类型表达式
return ms.str()
}
string { //类型表达式
return ms
}
User { //类型表达式
return ms.str()
}
}
}AST结构体
Block 代码块语句示例代码
fn main() {
my_fn()
}
fn my_fn() {
// block
{
println('in block')
}
// unsafe block
unsafe {
}
}AST结构体
IfExpr if表达式
IfBranch if条件分支
IfGuardExpr if守护条件表达式示例代码
module main
//带错误的函数
fn my_fn(i int) !int {
if i == 0 {
return error('Not ok!') //抛出错误
}
return i //正常返回
}
fn main() {
a := 10
b := 20
// if statement
if a < b {
println('$a < $b')
} else if a > b {
println('$a > $b')
} else {
println('$a == $b')
}
// if guard expr
if c := my_fn(2) { // if守护条件，调用函数时，正常返回，执行if分支
println('$c')
} else {
println('from else')
}
if c := my_fn(0) { // if守护条件，调用函数时，抛出错误，执行else分支
println('$c')
} else {
println('from else')
}
// if守护条件，其实等价于
cc := my_fn(22) or {
println('from or')
0
}
println(cc)
// if expr
num := 777
s := if num % 2 == 0 { 'even' } else { 'odd' }
x, y, z := if true { 1, 'awesome', 13 } else { 0, 'bad', 0 }
// compile time if
$if macos {
} $else {
}
println('s:$s,x:$x,y:$y,z:$z')
}AST结构体
MatchExpr 匹配表达式
MatchBranch 匹配分支示例代码
fn main() {
os := 'macos'
// match statement
match os {
'windows' { println('windows') }
'macos'， 'linux' { println('macos or linux') }
else { println('unknow') }
}
// match expr
price := match os {
'windows' { 100 }
'linux' { 120 }
'macos' { 150 }
else { 0 }
}
// multi assign
a, b, c := match false {
true { 1, 2, 3 }
false { 4, 5, 6 }
else { 7, 8, 9 }
}
}
type MySum = bool | int | string
pub fn (ms MySum) str() string {
// match sum type
match ms {
int { return ms.str() }
string { return ms }
else { return 'unknown' }
}
}AST结构体
ForCStmt forC循环语句
ForInStmt forin循环语句
ForStmt for循环语句
BranchStmt 分支语句示例代码
fn main() {
for i := 0; i < 10; i++ {
if i == 6 {
continue
}
if i == 10 {
break
}
println(i)
}
}示例代码
fn main() {
// string
str := 'abcdef'
for s in str {
println(s.str())
}
// array
numbers := [1, 2, 3, 4, 5]
for num in numbers {
println('num:$num')
}
// range
mut sum := 0
for i in 1 。。 11 {
sum += i
}
// map
m := {
'name': 'jack'
'age': '20'
'desc': 'good man'
}
for key, value in m {
println('key:$key,value:$value')
}
}示例代码
fn main() {
mut sum := 0
mut x := 0
for x <= 100 {
sum += x
x++
}
println(sum)
// label for
mut i := 4
goto L1
L1: for { // label for
i++
for {
if i < 7 {
continue L1
} else {
break L1
}
}
}
}AST结构体
GotoLabel 跳转标签
GotoStmt 跳转语句示例代码
fn main() {
mut i := 0
a: // goto label
i++
if i < 3 {
goto a
}
println(i)
}AST结构体
OrExpr or表达式
None none表达式示例代码
fn my_fn(i int) !int {
if i == 0 {
return error('Not ok!')
}
return i
}
fn main() {
println('from main') // OrKind is absent
v1 := my_fn(0) or { // OrKind is block
println('from 0')
panic(err)
}
v2 := my_fn(0) or {
println('from 0')
panic('error msg is $err')
}
v3 := my_fn(2) or {
println('from 2')
return
}
v4 := my_fn(3) ! // OrKind is propagate
}
AST结构体
ChanInit 通道初始化语句
GoStmt go并发语句示例代码
module main
const (
num_iterations = 10000
)
fn do_send(ch chan int) {
for i in 0 。。 num_iterations {
ch <- i
}
}
fn main() {
ch := chan int{cap: 1000} // chan init
go do_send(ch) // go statement
mut sum := i64(0)
for _ in 0 。。 num_iterations {
sum += <-ch
println(sum)
}
}AST结构体
SelectExpr 通道监听表达式
SelectBranch 通道监听分支示例代码
import time
import sync
fn main() {
ch1 := chan int{}
ch2 := chan int{}
go send(ch1, ch2)
mut x := 0
mut y := 0
for {
select { //
x = <-ch1 { // read channel
println('$x')
}
y = <-ch2 {
println('$y')
}
> 2 * time.second { // timeout
break
}
}
}
}
fn send(ch1 chan int, ch2 chan int) {
ch1 <- 1
ch2 <- 2
ch1 <- 3
ch2 <- 4
ch1 <- 5
ch2 <- 6
}AST结构体
LockExpr 并发锁表达式示例代码
module main
import time
struct St {
mut:
x f64
}
fn f(x int, y f64, shared s St,shared m map[string]string) {
time.usleep(50000)
lock s,m {
s.x = x * y
println(s.x)
unsafe {
m['a']='aa'
}
println(m['a'])
}
return
}
fn main() {
shared t := &St{}
shared m := &map[string]string
unsafe {
m['a']='aa'
}
r := go f(3, 4.0, shared t,shared m)
r.wait()
rlock t {
println(t.x)
}
}AST结构体
GoExpr 并发表达式示例代码
module main
import time
fn do_something() {
println('start do_something.。。')
time.sleep(2)
println('end do_something')
}
fn add(x int, y int) int {
println('add start.。。')
time.sleep(4) //
println('end add')
return x + y
}
fn main() {
g:= go do_something()
g2 := go add(3, 2)
g.wait()
result := g2.wait()
println(result)
}AST结构体
UnsafeExpr 不安全代码表达式示例代码
module main
fn main() {
a := ['a'， 'b'， 'c']
p := unsafe { &a[2] } // unsafe expr
println(p)
}AST结构体
AsmStmt 汇编语句
AsmTemplate
AsmClobbered
AsmIO
AsmArg
AsmAddressing
AsmAlias
AsmRegister示例代码
fn main() {
a := 100
b := 20
mut c := 0
asm amd64 {
mov eax, a
add eax, b
mov c, eax
; =r (c) // output
; r (a) // input
r (b)
}
println('a: $a') // 100
println('b: $b') // 20
println('c: $c') // 120
}
AST结构体
SqlStmt sql语句
SqlExpr sql表达式示例代码
module main
import sqlite
struct Module {
id int
name string
nr_downloads int
}
struct User {
id int
age int
name string
is_customer bool
skipped_string string [skip]
}
struct Foo {
age int
}
fn main() {
db := sqlite.connect(':memory:') or { panic(err) }
db.exec('drop table if exists User')
db.exec("create table User (id integer primary key, age int default 0, name text default ''， is_customer int default 0);")
name := 'Peter'
db.exec("insert into User (name, age) values ('Sam'， 29)")
db.exec("insert into User (name, age) values ('Peter'， 31)")
db.exec("insert into User (name, age, is_customer) values ('Kate'， 30, 1)")
nr_all_users := sql db {
select count from User
}
println('nr_all_users=$nr_all_users')
//
nr_users1 := sql db {
select count from User where id == 1
}
println('nr_users1=$nr_users1')
//
nr_peters := sql db {
select count from User where id == 2 && name == 'Peter'
}
//
new_user := User{
name: 'New user'
age: 30
}
sql db {
insert new_user into User
}
sql db {
update User set age = 31 where name == 'Kate'
}
sql db {
delete from User where age == 34
}
}AST结构体
AssertStmt 测试断言语句示例代码
fn test_abc() {
x := 1
assert x == 1
}AST结构体
DumpExpr 转储函数表达式示例代码
fn factorial(n u32) u32 {
if dump(n <= 1) {
return dump(1)
}
return dump(n * factorial(n - 1))
}
fn main() {
println(factorial(5))
}AST结构体
CompFor 编译时循环语句
ComptimeCall 编译时调用表达式
ComptimeSelector 编译时选择器表达式示例代码
struct App {
a string
b string
mut:
c int
d f32
pub:
e f32
f u64
pub mut:
g string
h u8
}
fn (mut app App) m1() {
}
fn (mut app App) m2() {
}
fn (mut app App) m3() int {
return 0
}
fn main() {
$for field in App.fields {
println('field: $field.name')
}
$for method in App.methods {
println('method: $method.name')
}
}
AST结构体
AtExpr at全局常量量表达式示例代码
module main
fn main() {
println('module: ${@MOD}') //当前模块
println('fn: ${@FN}') //当前函数
println('sturct: ${@STRUCT}') //当前结构体
println('method: ${@METHOD}') //当前方法
println('vexe: ${@VEXE}') //当前V编译器命令行可执行文件
println('vexeroot: ${@VEXEROOT}') //当前V编译器命令行所在的目录
println('file: ${@FILE}') //当前源代码文件名
println('line: ${@LINE}') //当前代码所在的行
println('column: ${@COLUMN}') //当前代码在当前行中的列数
println('vhash: ${@VHASH}') //当前V命令行编译时的hash
println('vmod_file: ${@VMOD_FILE}') //当前文件所处项目的v.mod文件内容
println('vmodroot: ${@VMODROOT}') //当前文件所处项目的v.mod文件所在的目录
}AST结构体
GlobalDecl 全局变量声明
GlobalField 全局字段声明示例代码
module main
// single
__global g1 int
// group
__global (
g2 u8
g3 u8
)
fn main() {
g1 = 1
g2 = 2
g3 = 3
println(g1)
println(g2)
println(g3)
}AST结构体
HashStmt C宏指令语句示例代码
module main
#include <stdio.h>
#flag -lmysqlclient
#flag linux -I/usr/include/mysql
#include <mysql.h>
fn main() {
}AST结构体
Likely示例代码
module main
fn main() {
x := 1
if _likely_(x == 1) {
println('a')
} else {
println('b')
}
if _unlikely_(x == 1) {
println('a')
} else {
println('b')
}
}AST结构体
OffsetOf 结构体字段内存偏移量示例代码
module main
struct User {
name [50]u8
age int
desc string
}
fn main() {
offset_name:=__offsetof(User,name)
offset_age:=__offsetof(User,age)
offset_desc:=__offsetof(User,desc)
println(offset_name)
println(offset_age)
println(offset_desc)
}AST结构体
Comment 注释示例代码
module main
/*
multi line comment
multi line comment
*/
// signle line comment
fn main() {
x := 1 // behind statement comment
}只在编译内部使用，用来判断空语句和空表达式。
AST结构体
EmptyStmt 空语句
EmptyExpr 空表达式只在编译内部使用，当解析器报错时，返回NodeError节点。
NodeError既是语句，也是表达式。
