Pelco KBD300A 模拟器:第7篇. 宏脚本编辑器设计与解释器实现

第7篇. 宏脚本编辑器设计与解释器实现

✨ 引言

在上篇键盘优化子系列中，我们完成了左侧 UI 的全面完善，包括布局、按键和反馈机制，为模拟器注入了真实的操作手感。现在，随着项目从键盘复刻转向完整维护工具，我们引入宏系统：一种自定义脚本机制，用于自动化巡航、报警联动和调试场景。本篇文章将深入宏系统的设计与实现，从语法定义到解释器执行，比较单文件版（无宏，仅基本命令）与最终版的完整引擎（core/macro/）。宏的作用在于简化重复操作（如循环调用预置位），回顾 UI：键盘的模式切换（如 "MACRO"）可触发宏编辑面板。这一功能基于 Python 3.7 和 PyQt5，确保 Windows 7 下的线程安全执行。让我们探索从 parser 到 engine 的全链路。

宏示例：cruise_alarm.macro 的 loop/delay/send_preset，展示了巡航 + 报警联动的实用性。

🧬 语法设计

宏语法简单却强大，支持 loop/for 循环、delay 延时、command（如 send_preset/aux_on）和变量（符号表）。设计原则：易学（类似简化 Lua），针对安防场景（预置位/辅助开关）。示例 cruise_alarm.macro：

loop(2){ send_preset(1,1); delay(3000); ... } # 循环巡航
aux_on(1,1); delay(2000); # 报警联动

单文件版无宏（命令硬编码）；最终版用 AST 表示语法树，便于扩展（未来加 IF/ELSE）。

代码示例（从最终代码提取）：

python 复制代码

# 从 resources/macros/cruise_alarm.macro（示例语法）
loop(2){
    send_preset(1, 1)
    delay(3000)
    # ... (预置位 2-4)
}
aux_on(1, 1)
delay(2000)

这一设计强调可读性，参数用 {{}} 支持模板化。

🔍 Lexer/Parser

Lexer 将脚本 token 化（e.g., integer/ID/LOOP），Parser 构建 AST（Compound/Loop/For/Command）。Token 类型包括 INTEGER/ID/LPAREN 等。过程：advance 跳字符，eat 消费 token，parse() 递归构建树。

对比单文件版：无解析（直接函数调用）；最终版支持错误处理（self.error("Invalid expr")）。

代码示例（从最终代码提取）：

python 复制代码

# 从 core/macro/parser.py（Lexer 示例）
class Lexer:
    def integer(self):
        result = ''
        while self.current_char is not None and self.current_char.isdigit():
            result += self.current_char
            self.advance()
        return Token(INTEGER, int(result))

# Parser 示例（构建 Loop）
def loop(self):
    self.eat(LOOP)
    self.eat(LPAREN)
    count = self.expr()  # 循环次数
    self.eat(RPAREN)
    self.eat(LBRACE)
    body = self.compound()
    self.eat(RBRACE)
    return Loop(count, body)

# 单文件版对比：无宏，建议"早期原型无宏，后扩展为 engine"

🚀 解释器

MacroEngine 是执行核心：visit() 递归遍历 AST（_visit_loop 执行 count 次 body）。线程化：moveToThread(macro_thread)，run() 在子线程。支持进度（_update_progress emit）和停止（_running=False）。

对比单文件版：无解释器；最终版用 _symbol_table 处理变量，_eval 评估 expr。

代码示例：

python 复制代码

# 从 core/macro/engine.py（解释器执行）
def _visit_loop(self, node):
    count = self._eval(node.count)
    for _ in range(count):
        if not self._running:
            return
        self._visit(node.body)
        self._update_progress()  # 进度 emit

# 线程化
self.macro_engine.moveToThread(self.macro_thread)
self.macro_thread.started.connect(self.macro_engine.run)

🔧 UI 编辑器

macro_editor.py 用 QsciScintilla（QsciLexerLua 高亮）实现编辑，支持保存/删除。新/运行按钮连接 load_template/run_macro emit。进度条（set_progress）实时反馈。

集成：main_window.py 的 self.macro_engine.started.connect(self.right.set_progress(0))。

代码示例：

python 复制代码

# 从 ui/right_panel/macro_editor.py（UI 编辑器）
self.editor = QsciScintilla()
lexer = QsciLexerLua(self.editor)
self.editor.setLexer(lexer)  # 高亮
self.run_btn.clicked.connect(self._run)  # emit run_macro

🔗 集成

main_window.py 用 self.macro_engine 连接 UI：_run_macro(script) set_script + run。键盘 "MACRO" 模式 tabs.setCurrentWidget(macro_editor)。

🛡️ 调试

错误处理：parse_macro_script 捕获 ValueError emit error。符号表 (_symbol_table) 调试变量（logger.info）。线程异常用 logger.exception。

对比单文件版：无调试；最终版支持。

🏁 结尾

通过本篇，我们完成了宏编辑器与解释器的设计与实现，将模拟器从静态键盘扩展到自动化工具。这一功能突显了 AST 的可扩展性（未来 IF）。下一篇文章《7.5 Python 专题：线程安全与信号槽机制》将深入探讨宏/串口的并发优化。欢迎在评论区分享你的宏语法设计想法！

基于 Python 3.7（Windows 7）开发 Pelco KBD300A 模拟器兼 Pelco-D / Pelco-P 协议现场维护工具.