# your_sql

**Repository Path**: towards-the-ocean/your_sql

## Basic Information

- **Project Name**: your_sql
- **Description**: 基于c++的小型数据库系统实现
- **Primary Language**: Unknown
- **License**: Not specified
- **Default Branch**: master
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 0
- **Forks**: 1
- **Created**: 2025-09-10
- **Last Updated**: 2025-09-18

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

# SQL编译器

基于C++17标准实现的SQL编译器，支持词法分析、语法分析、语义分析和执行计划生成。

## 🖥️ 跨平台支持
- ✅ Linux (Ubuntu/CentOS/etc.)
- ✅ Windows 10/11 (MSVC/MinGW)
- ✅ macOS (clang)

## 🚀 快速开始

### Linux/macOS
```bash
./build.sh
./build/sql_compiler tests/simple_test.sql
```

### Windows
```cmd
build_windows.bat
.\build\Release\sql_compiler.exe tests\simple_test.sql
```

## 功能特性

### 支持的SQL语句
- **CREATE TABLE**: 创建表结构
- **INSERT**: 插入数据
- **SELECT**: 查询数据（支持WHERE条件）
- **DELETE**: 删除数据（支持WHERE条件）

### 支持的数据类型
- **INT**: 整型
- **VARCHAR**: 可变长字符串

### 编译器组件

#### 1. 词法分析器 (Lexer)
- 识别SQL关键字、标识符、常量、运算符、分隔符
- 输出Token流：`[种别码，词素值，行号，列号]`
- 错误处理：检测无效字符和未闭合字符串

#### 2. 语法分析器 (Parser)
- 基于递归下降方法构建抽象语法树(AST)
- 支持四类基本SQL语句的语法分析
- 错误处理：提供语法错误位置和期望符号

#### 3. 语义分析器 (Semantic Analyzer)
- 表/列存在性检查
- 类型一致性检查
- 列数/列序检查
- 维护模式目录(Catalog)

#### 4. 执行计划生成器 (Plan Generator)
- 生成逻辑执行计划
- 支持算子：CreateTable、Insert、SeqScan、Filter、Project、Delete
- 输出格式：树形结构和JSON

## 构建和运行

### 系统要求
- C++17兼容的编译器（如GCC 7+、Clang 5+）
- CMake 3.10+

### 构建步骤

```bash
# 方法1：使用构建脚本
./build.sh

# 方法2：手动构建
mkdir build && cd build
cmake ..
make
```

### 运行方式

```bash
# 1. 运行内置测试和交互模式
./sql_compiler

# 2. 编译指定的SQL文件
./sql_compiler ../tests/test_correct.sql

# 3. 交互模式
./sql_compiler
# 然后输入SQL语句，输入quit退出
```

## 测试用例

### 正确的SQL语句
```sql
CREATE TABLE student(id INT, name VARCHAR(50), age INT);
INSERT INTO student(id, name, age) VALUES (1, 'Alice', 20);
SELECT id, name FROM student WHERE age > 18;
DELETE FROM student WHERE id = 1;
```

### 错误测试
- 缺分号：`CREATE TABLE student(id INT, name VARCHAR, age INT)`
- 列名错误：`SELECT nonexistent FROM student;`
- 类型不匹配：`INSERT INTO student VALUES (1, 42, 20);`
- 值个数不匹配：`INSERT INTO student(id, name, age) VALUES (1, 'Alice');`
- 未闭合字符串：`SELECT * FROM 'unclosed string;`

## 输出示例

### 词法分析结果
```
=== 词法分析结果 (Token流) ===
种别码         词素值         行号    列号
--------------------------------------------------
CREATE         CREATE         1       1
TABLE          TABLE          1       8
IDENTIFIER     student        1       14
LEFT_PAREN     (              1       21
...
```

### 语法分析结果
```
=== 语法分析结果 (AST) ===
CREATE TABLE student (id INT, name VARCHAR, age INT)
```

### 语义分析结果
```
=== 语义分析结果 ===
语义检查通过
```

### 执行计划
```
=== 执行计划 ===
树形结构:
CreateTable(table: student, columns: [id:INT, name:VARCHAR, age:INT])

JSON格式:
{"type":"CreateTable","table":"student","columns":[{"name":"id","type":"INT"},{"name":"name","type":"VARCHAR","size":50},{"name":"age","type":"INT"}]}
```

## 项目结构

```
sql_compiler/
├── CMakeLists.txt          # CMake构建配置
├── build.sh               # 构建脚本
├── README.md              # 项目文档
├── include/               # 头文件
│   ├── common.h           # 公共定义
│   ├── ast.h              # AST节点定义
│   ├── lexer.h            # 词法分析器
│   ├── parser.h           # 语法分析器
│   ├── semantic_analyzer.h # 语义分析器
│   └── plan_generator.h   # 执行计划生成器
├── src/                   # 源文件
│   ├── common.cpp
│   ├── ast.cpp
│   ├── lexer.cpp
│   ├── parser.cpp
│   ├── semantic_analyzer.cpp
│   ├── plan_generator.cpp
│   └── main.cpp           # 主程序
└── tests/                 # 测试文件
    ├── test_correct.sql   # 正确SQL测试
    └── test_errors.sql    # 错误SQL测试
```

## 设计特点

1. **模块化设计**: 将编译器分为四个独立的模块，便于维护和扩展
2. **错误处理**: 每个阶段都有详细的错误检测和报告
3. **C++17特性**: 使用智能指针、auto关键字等现代C++特性
4. **可扩展性**: 易于添加新的SQL语句类型和数据类型

## 实现细节

### 词法分析
- 使用有限状态自动机识别Token
- 支持关键字大小写不敏感
- 提供准确的位置信息用于错误报告

### 语法分析
- 采用递归下降分析法
- 构建完整的抽象语法树
- 支持表达式的优先级处理

### 语义分析
- 维护系统目录存储表结构信息
- 执行多种语义检查确保SQL语句的正确性
- 提供详细的错误信息

### 执行计划生成
- 将AST转换为可执行的算子树
- 支持多种输出格式便于调试和分析
- 为后续的执行引擎提供接口

## 扩展建议

1. 支持更多SQL语句：UPDATE、JOIN、ORDER BY、GROUP BY
2. 添加查询优化：谓词下推、连接重排序
3. 增强错误诊断：智能纠错提示
4. 支持更多数据类型：FLOAT、DATE、BOOLEAN
5. 实现完整的表达式求值系统