自制编程语言基于C语言.zip

#include "compiler.h" #include "parser.h" #include "core.h" #include <string.h> #if DEBUG #include "debug.h" #endif #include "gc.h" struct compileUnit { // 所编译的函数 ObjFn* fn; //作用域中允许的局部变量的个量上限 LocalVar localVars[MAX_LOCAL_VAR_NUM]; //已分配的局部变量个数 uint32_t localVarNum; //记录本层函数所引用的upvalue Upvalue upvalues[MAX_UPVALUE_NUM]; //此项表示当前正在编译的代码所处的作用域, int scopeDepth; //当前使用的slot个数 uint32_t stackSlotNum; //当前正在编译的循环层 Loop* curLoop; //当前正编译的类的编译信息 ClassBookKeep* enclosingClassBK; //包含此编译单元的编译单元,即直接外层 struct compileUnit* enclosingUnit; //当前parser Parser* curParser; }; //编译单元 typedef enum { VAR_SCOPE_INVALID, VAR_SCOPE_LOCAL, //局部变量 VAR_SCOPE_UPVALUE, //upvalue VAR_SCOPE_MODULE //模块变量 } VarScopeType; //标识变量作用域 typedef struct { VarScopeType scopeType; //变量的作用域 //根据scodeType的值, //此索引可能指向局部变量或upvalue或模块变量 int index; } Variable; //把opcode定义到数组opCodeSlotsUsed中 #define OPCODE_SLOTS(opCode, effect) effect, static const int opCodeSlotsUsed[] = { #include "opcode.inc" }; #undef OPCODE_SLOTS typedef enum { BP_NONE, //无绑定能力 //从上往下,优先级越来越高 BP_LOWEST, //最低绑定能力 BP_ASSIGN, // = BP_CONDITION, // ?: BP_LOGIC_OR, // || BP_LOGIC_AND, // && BP_EQUAL, // == != BP_IS, // is BP_CMP, // < > <= >= BP_BIT_OR, // | BP_BIT_AND, // & BP_BIT_SHIFT, // << >> BP_RANGE, // .. BP_TERM, // + - BP_FACTOR, // * / % BP_UNARY, // - ! ~ BP_CALL, // . () [] BP_HIGHEST } BindPower; //定义了操作符的绑定权值,即优先级 //指示符函数指针 typedef void (*DenotationFn)(CompileUnit* cu, bool canAssign); //签名函数指针 typedef void (*methodSignatureFn)(CompileUnit* cu, Signature* signature); typedef struct { const char* id; //符号 //左绑定权值,不关注左边操作数的符号此值为0 BindPower lbp; //字面量,变量,前缀运算符等不关注左操作数的Token调用的方法 DenotationFn nud; //中缀运算符等关注左操作数的Token调用的方法 DenotationFn led; //表示本符号在类中被视为一个方法, //为其生成一个方法签名. methodSignatureFn methodSign; } SymbolBindRule; //符号绑定规则 static uint32_t addConstant(CompileUnit* cu, Value constant); static void expression(CompileUnit* cu, BindPower rbp); static void compileProgram(CompileUnit* cu); static void infixOperator(CompileUnit* cu, bool canAssign UNUSED); static void unaryOperator(CompileUnit* cu, bool canAssign UNUSED); static void compileStatment(CompileUnit* cu); //初始化CompileUnit static void initCompileUnit(Parser* parser, CompileUnit* cu, CompileUnit* enclosingUnit, bool isMethod) { parser->curCompileUnit = cu; cu->curParser = parser; cu->enclosingUnit = enclosingUnit; cu->curLoop = NULL; cu->enclosingClassBK = NULL; //若没有外层,说明当前属于模块作用域 if (enclosingUnit == NULL) { //编译代码时是从上到下从最外层的模块作用域开始,模块作用域设为-1 cu->scopeDepth = -1; //模块级作用域中没有局部变量 cu->localVarNum = 0; } else { //若是内层单元,属局部作用域 if (isMethod) { //若是类中的方法 //如果是类的方法就设定隐式"this"为第0个局部变量,即实例对象, //它是方法(消息)的接收者.this这种特殊对象被处理为局部变量 cu->localVars[0].name = "this"; cu->localVars[0].length = 4; } else { //若为普通函数 //空出第0个局部变量,保持统一 cu->localVars[0].name = NULL; cu->localVars[0].length = 0; } //第0个局部变量的特殊性使其作用域为模块级别 cu->localVars[0].scopeDepth = -1; cu->localVars[0].isUpvalue = false; cu->localVarNum = 1; //localVars[0]被分配 // 对于函数和方法来说,初始作用域是局部作用域 // 0表示局部作用域的最外层 cu->scopeDepth = 0; } //局部变量保存在栈中,初始时栈中已使用的slot数量等于局部变量的数量 cu->stackSlotNum = cu->localVarNum; cu->fn = newObjFn(cu->curParser->vm, cu->curParser->curModule, cu->localVarNum); } //往函数的指令流中写入1字节,返回其索引 static int writeByte(CompileUnit* cu, int byte) { //若在调试状态,额外在debug->lineNo中写入当前token行号 #if DEBUG IntBufferAdd(cu->curParser->vm, &cu->fn->debug->lineNo, cu->curParser->preToken.lineNo); #endif ByteBufferAdd(cu->curParser->vm, &cu->fn->instrStream, (uint8_t)byte); return cu->fn->instrStream.count - 1; } //写入操作码 static void writeOpCode(CompileUnit* cu, OpCode opCode) { writeByte(cu, opCode); //累计需要的运行时空间大小 cu->stackSlotNum += opCodeSlotsUsed[opCode]; if (cu->stackSlotNum > cu->fn->maxStackSlotUsedNum) { cu->fn->maxStackSlotUsedNum = cu->stackSlotNum; } } //写入1个字节的操作数 static int writeByteOperand(CompileUnit* cu, int operand) { return writeByte(cu, operand); } //写入2个字节的操作数 按大端字节序写入参数,低地址写高位,高地址写低位 inline static void writeShortOperand(CompileUnit* cu, int operand) { writeByte(cu, (operand >> 8) & 0xff); //先写高8位 writeByte(cu, operand & 0xff); //再写低8位 } //写入操作数为1字节大小的指令 static int writeOpCodeByteOperand(CompileUnit* cu, OpCode opCode, int operand) { writeOpCode(cu, opCode); return writeByteOperand(cu, operand); } //写入操作数为2字节大小的指令 static void writeOpCodeShortOperand(CompileUnit* cu, OpCode opCode, int operand) { writeOpCode(cu, opCode); writeShortOperand(cu, operand); } //在模块objModule中定义名为name,值为value的模块变量 int defineModuleVar(VM* vm, ObjModule* objModule, const char* name, uint32_t length, Value value) { if (length > MAX_ID_LEN) { //也许name指向的变量名并不以'\0'结束,将其从源码串中拷贝出来 char id[MAX_ID_LEN] = {'\0'}; memcpy(id, name, length); //本函数可能是在编译源码文件之前调用的, //那时还没有创建parser, 因此报错要分情况: if (vm->curParser != NULL) { //编译源码文件 COMPILE_ERROR(vm->curParser, "length of identifier \"%s\" should be no more than %d", id, MAX_ID_LEN); } else { // 编译源码前调用,比如加载核心模块时会调用本函数 MEM_ERROR("length of identifier \"%s\" should be no more than %d", id, MAX_ID_LEN); } } if (VALUE_IS_OBJ(value)) { pushTmpRoot(vm, VALUE_TO_OBJ(value)); } //从模块变量名中查找变量,若不存在就添加 int symbolIndex = getIndexFromSymbolTable(&objModule->moduleVarName, name, length); if (symbolIndex == -1) { //添加变量名 symbolIndex = addSymbol(vm, &objModule->moduleVarName, name, length); //添加变量值 ValueBufferAdd(vm, &objModule->moduleVarValue, value); } else if (VALUE_IS_NUM(objModule->moduleVarValue.datas[symbolIndex])) { //若遇到之前预先声明的模块变量的定义,在此为其赋予正确的值 objModule->moduleVarValue.datas[symbolIndex] = value; } else { symbolIndex = -1; //已定义则返回-1,用于判断重定义 } if (VALUE_IS_OBJ(value)) { popTmpRoot(vm); } return symbolIndex; } //把Signat