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G代码解析器源码修改与测试

📚 共计 30 章节

G代码基础与坐标系

G代码的历史、标准坐标系（机床坐标系、工件坐标系）、绝对与增量编程模式。

基础坐标系

G代码解析器架构设计

解析器核心模块（词法分析、语法分析、执行器）、设计模式选择（策略模式、状态机）。

架构设计模式

词法分析器（Tokenizer）实现

将G代码字符串拆分为Token流，处理空格、注释、换行。

词法分析Tokenizer

语法分析器（Parser）实现

根据Token流构建抽象语法树（AST），处理G代码的语法规则。

语法分析AST

执行器（Executor）实现

遍历AST并执行对应的运动指令（G00、G01、G02等）。

执行器运动指令

G00快速定位指令解析

源码实现、速度控制、与G01的区别。

G00快速定位

G01直线插补指令解析

源码实现、进给率（F值）处理、加减速控制。

G01直线插补

G02/G03圆弧插补指令解析

I、J、K与R参数解析、圆心计算、圆弧方向判断。

G04暂停指令解析

P参数处理、毫秒与秒的转换、在加工中的应用场景。

G17/G18/G19工作平面选择

平面选择对圆弧插补的影响、源码中的坐标变换。

工作平面坐标变换

G20/G21单位切换

英寸与毫米的转换、在解析器中的全局状态管理。

单位切换状态管理

G28/G30回参考点指令

中间点设置、绝对位置恢复、安全逻辑。

回参考点安全逻辑

G40/G41/G42刀具半径补偿

左补偿与右补偿、补偿向量计算、过切检测。

刀具补偿过切检测

G43/G44/G49刀具长度补偿

长度补偿原理、H代码关联、在解析器中的实现。

长度补偿H代码

G54-G59工件坐标系选择

坐标系偏移量管理、多坐标系切换逻辑。

工件坐标系偏移量

G90/G91绝对与增量模式

模式切换对后续指令的影响、状态机设计。

绝对模式增量模式

M代码解析（M00-M30）

程序暂停、结束、主轴控制、冷却液控制。

M代码辅助功能

S、F、T、H辅助代码解析

主轴转速、进给率、刀具选择、刀具补偿号。

辅助代码SFT

子程序调用（M98/M99）

子程序栈管理、嵌套调用、参数传递。

子程序M98M99

宏程序与变量（#变量）

局部变量、全局变量、系统变量、算术运算。

宏程序变量

条件判断与循环（IF/WHILE）

宏程序中的流程控制、在解析器中的实现。

条件判断循环

错误处理与异常检测

语法错误、逻辑错误、超行程检测、安全互锁。

错误处理异常检测

单元测试框架搭建

使用pytest/unittest、测试用例设计、Mock技术。

单元测试pytest

词法分析器单元测试

测试Token类型、边界条件（空字符串、特殊字符）。

词法测试边界条件

语法分析器单元测试

测试AST结构、非法语法、嵌套指令。

语法测试AST

执行器单元测试

测试运动轨迹、坐标计算、速度控制。

执行器测试轨迹验证

完整G代码文件的解析与执行、与真实机床数据的对比。

集成测试真实数据

性能优化与内存管理

解析速度优化、内存泄漏检测、大数据量G代码处理。

性能优化内存管理

源码重构与模块化

代码复用、接口设计、依赖注入、可扩展性。

重构模块化

实战项目：从零构建简易G代码解析器

支持常用G代码和M代码，完整项目实战。