Давайте создадим компилятор!
Давайте создадим компилятор! читать книгу онлайн
Эта серия, написанная в период с 1988 по 1995 года и состоящая из шестнадцати частей, является нетехническим введением в конструирование компиляторов. Серия является руководством по теории и практике разработки синтаксических анализаторов и компиляторов языков программирования. До того как вы закончите чтение этой книги, вы раскроете каждый аспект конструирования компиляторов, разработаете новый язык программирования и создадите работающий компилятор.
Внимание! Книга может содержать контент только для совершеннолетних. Для несовершеннолетних чтение данного контента СТРОГО ЗАПРЕЩЕНО! Если в книге присутствует наличие пропаганды ЛГБТ и другого, запрещенного контента - просьба написать на почту [email protected] для удаления материала
Программа, показанная ниже является такой основой. Это остаточная форма TINY с односимвольными токенами. Она имеет объявления данных, но только в их самой простейшей форме... никаких списков или инициализаторов. Имеются операции присваивания, но только вида
<ident> = <ident>
Другими словами, единственным допустимым выражением является одиночное имя переменной. Нет никаких управляющих конструкций... единственным допустимым утверждением является присваивание.
Большую часть программы составляют просто подпрограммы из стандартного Cradle. Я показал ее здесь полностью только для того, чтобы быть уверенным что все мы начинаем с одного места:
{–}
program Calls;
{–}
{ Constant Declarations }
const TAB = ^I;
CR = ^M;
LF = ^J;
{–}
{ Variable Declarations }
var Look: char; { Lookahead Character }
var ST: Array['A'..'Z'] of char;
{–}
{ Read New Character From Input Stream }
procedure GetChar;
begin
Read(Look);
end;
{–}
{ Report an Error }
procedure Error(s: string);
begin
WriteLn;
WriteLn(^G, 'Error: ', s, '.');
end;
{–}
{ Report Error and Halt }
procedure Abort(s: string);
begin
Error(s);
Halt;
end;
{–}
{ Report What Was Expected }
procedure Expected(s: string);
begin
Abort(s + ' Expected');
end;
{–}
{ Report an Undefined Identifier }
procedure Undefined(n: string);
begin
Abort('Undefined Identifier ' + n);
end;
{–}
{ Report an Duplicate Identifier }
procedure Duplicate(n: string);
begin
Abort('Duplicate Identifier ' + n);
end;
{–}
{ Get Type of Symbol }
function TypeOf(n: char): char;
begin
TypeOf := ST[n];
end;
{–}
{ Look for Symbol in Table }
function InTable(n: char): Boolean;
begin
InTable := ST[n] <> ' ';
end;
{–}
{ Add a New Symbol to Table }
procedure AddEntry(Name, T: char);
begin
if Intable(Name) then Duplicate(Name);
ST[Name] := T;
end;
{–}
{ Check an Entry to Make Sure It's a Variable }
procedure CheckVar(Name: char);
begin
if not InTable(Name) then Undefined(Name);
if TypeOf(Name) <> 'v' then Abort(Name + ' is not a
variable');
end;
{–}
{ Recognize an Alpha Character }
function IsAlpha(c: char): boolean;
begin
IsAlpha := upcase(c) in ['A'..'Z'];
end;
{–}
{ Recognize a Decimal Digit }
function IsDigit(c: char): boolean;
begin
IsDigit := c in ['0'..'9'];
end;
{–}
{ Recognize an AlphaNumeric Character }
function IsAlNum(c: char): boolean;
begin
IsAlNum := IsAlpha(c) or IsDigit(c);
end;
{–}
{ Recognize an Addop }
function IsAddop(c: char): boolean;
begin
IsAddop := c in ['+', '-'];
end;
{–}
{ Recognize a Mulop }
function IsMulop(c: char): boolean;
begin
IsMulop := c in ['*', '/'];
end;
{–}
{ Recognize a Boolean Orop }
function IsOrop(c: char): boolean;
begin
IsOrop := c in ['|', '~'];
end;
{–}
{ Recognize a Relop }
function IsRelop(c: char): boolean;
begin
IsRelop := c in ['=', '#', '<', '>'];
end;
{–}
{ Recognize White Space }
function IsWhite(c: char): boolean;
begin
IsWhite := c in [' ', TAB];
end;
{–}
{ Skip Over Leading White Space }
procedure SkipWhite;
begin
while IsWhite(Look) do
GetChar;
end;
{–}
{ Skip Over an End-of-Line }
procedure Fin;
begin
if Look = CR then begin
GetChar;
if Look = LF then
GetChar;
end;
end;
{–}
{ Match a Specific Input Character }
procedure Match(x: char);
begin
if Look = x then GetChar
else Expected('''' + x + '''');
SkipWhite;
end;
{–}
{ Get an Identifier }
function GetName: char;
begin
if not IsAlpha(Look) then Expected('Name');
GetName := UpCase(Look);
GetChar;
SkipWhite;
end;
{–}
{ Get a Number }
function GetNum: char;
begin
if not IsDigit(Look) then Expected('Integer');
GetNum := Look;
GetChar;
SkipWhite;
end;
{–}
{ Output a String with Tab }
procedure Emit(s: string);
begin
Write(TAB, s);
end;
{–}
{ Output a String with Tab and CRLF }
procedure EmitLn(s: string);
begin
Emit(s);
WriteLn;
end;
{–}
{ Post a Label To Output }
procedure PostLabel(L: string);
begin
WriteLn(L, ':');
end;
{–}
{ Load a Variable to the Primary Register }
procedure LoadVar(Name: char);
begin
CheckVar(Name);
EmitLn('MOVE ' + Name + '(PC),D0');
end;
{–}
{ Store the Primary Register }
procedure StoreVar(Name: char);
begin
CheckVar(Name);
EmitLn('LEA ' + Name + '(PC),A0');
EmitLn('MOVE D0,(A0)')
end;
{–}
{ Initialize }
procedure Init;
var i: char;
begin
GetChar;
SkipWhite;
for i := 'A' to 'Z' do
ST[i] := ' ';
end;
{–}
{ Parse and Translate an Expression }
{ Vestigial Version }
procedure Expression;
begin
LoadVar(GetName);
end;
{–}
{ Parse and Translate an Assignment Statement }
procedure Assignment;
var Name: char;
begin
Name := GetName;
Match('=');
Expression;
StoreVar(Name);
end;
{–}
{ Parse and Translate a Block of Statements }
procedure DoBlock;
begin
while not(Look in ['e']) do begin
Assignment;
Fin;
end;
end;
{–}
{ Parse and Translate a Begin-Block }
procedure BeginBlock;
begin
Match('b');
Fin;
DoBlock;
Match('e');
Fin;
end;
{–}
{ Allocate Storage for a Variable }
procedure Alloc(N: char);
begin
if InTable(N) then Duplicate(N);
ST[N] := 'v';
WriteLn(N, ':', TAB, 'DC 0');
end;
{–}
{ Parse and Translate a Data Declaration }
procedure Decl;
var Name: char;
begin
Match('v');
Alloc(GetName);
end;
{–}
{ Parse and Translate Global Declarations }
procedure TopDecls;
begin
while Look <> 'b' do begin
case Look of
'v': Decl;
else Abort('Unrecognized Keyword ' + Look);
end;
Fin;
end;
end;
{–}
{ Main Program }
begin
Init;
TopDecls;
BeginBlock;
end.
{–}
Обратите внимание, что у нас есть таблица идентификаторов и есть логика для проверки допустимости имени переменной. Также стоит обратить внимание на то, что я включил код, который вы видели ранее для поддержки пробелов и переносов строк. Наконец заметьте, что основная программа ограничена как обычно операторными скобками BEGIN-END.
Если вы скопировали программу в Turbo, первым делом нужно откомпилировать ее и удостовериться что она работает. Сделайте несколько объявлений а затем блок begin. Попробуйте что-нибудь вроде:
va (для VAR A)
vb (для VAR B)
vc (для VAR C)
b (для BEGIN)
a=b
b=c
e. (для END.)
Как обычно, вы должны сделать некоторые преднамеренные ошибки и проверить, что программа правильно их отлавливает.
Объявление процедуры
Если вы удовлетворены, как работает наша маленькая программа, тогда пришло время поработать с процедурами. Так как мы еще не говорили о параметрах мы начнем с рассмотрения только таких процедур которые не имеют списка параметров.
