RustCompiler

Содержание

О компиляторе
Авторы

О компиляторе

Курсовая работа по предмету Системное программное обеспечение. Простой транслятор с языка программирования Rust на MASM.

Лексический анализ

Поддержка целочисленных, вещественных, строковых, логических типов
Поддержка однострочных и многострочных комментариев
Сохраняется позиция начала и конца каждого токена
Поддержка следующих ключевых слов

Список
fn, for, if, loop, while, else, let, mut, f32, i32, usize, println, print, break, return, true, false, bool,

Синтаксический анализ

Объявление переменной

    let var1; // без инициализации и без типа
    let var2: i32; // без инициализации и с типом
    let var3 = 3.0; // с инициализацией и без типа (тип определится сам)
    let var4:f32 = 5.0; // с инициализацией и с типом
    let (a, b, c) = (1.0, true, 123); // групповая инициализация

При групповой инициализации нельзя указывать тип переменных. Тип определяется автоматически.

Объявление массива

    let arr1[i32; 4]; // без инициализации
    let arr2:[bool, 4] = [true, !false, false, !true]; // с инициализацией

Также переменная и массив могут быть помечены как mutable с помощью ключевого слова mut, например:

    let mut var = 3+5;

Это означает что переменная может быть изменена больше одного раза.

Обращение к элементу массива

Поддерживается возможность доступа к произвольному элементу массива

	let mut arr:[i32; 4] = [1,2,3,4];
	arr[3] = -4;
	arr[0] = arr[3];

Условные конструкции

    if (a > 10 || a < -10) {
		// something
	}
	else if (b == 0 && a != 10) {
		// something
	}
	else ...

Количество else неограничено

Циклы

	while (i < 100) {
		// something
	}
	loop { // бесконечный цикл, выход через break или return
		// something
	}

Вывод

Для вывода массива целиком используется формат вывода {:?}. Для переменной: {}

	println!("array: {:?}\nvariable:{}", arr, var);

Объявление функции

Поддерживается объявление функции, которая может принимать как переменную, так и массив. Возвращаемым значением функции может быть переменная любого типа.

	fn quick_sort(mut array: [i32; 10], first: usize, last: usize) {
		// something
	}

Функция sqrt()

Для чисел типа f32 поддерживается вызов функции sqrt через точку. Выражение вернет корень вещественного числа.

	let two = 2.0;
	let sqrVar = two.sqrt();

Особенности

Программа на входном языке должна содержать хотя бы одну функцию.
Внутри каждого блока с фигурными скобками может быть неограниченное количество вложенных блоков. Также может быть неограниченное число вложенных конструкций if ... else, while, loop
Инициализировать переменную можно любым выражением, имеющий какой-либо значимый тип. Таким образом после знака равно может быть любое арифметическое или логическое выражение, состоящие из переменных, вызовов функций, обращений к элементам массива. Проверка на соотвествие типов происходит в семантическом анализе.
Индексом для обращения к элементу массива также может быть любое выражение (см. пункт выше)

Синтаксические ошибки

При возникновении синтаксической ошибки компилятор прекращает дальнейший разбор и оповещает пользователя о соответствующей синтаксической ошибке. При этом компилятор выводит место, в котором произошла синтаксическая ошибка и предполагает что должно было быть на этом месте.

Абстрактное синтаксическое дерево

На этапе синтаксического анализа происходит построение абстрактного синтаксического дерева для дальнейшего использования в семантическом анализе и генерации кода.

Семантический анализ

Осуществляет проверку на семантическую корректность исходного текста программы. Реализованные проверки:

Соответствие типов данных в арифметических и логических выражениях.
Соответствие типов данных при инициализации и присваивании переменной и массива
Соответствие размера массива и числа присваиваемых элементов
Проверка на соответствие числа элементов групповой инициализации
Проверка на существование переменной и массива при их использовании
Проверка на инициализацию переменной при ее использовании (недопускается использование неинициализированных переменных и массивов)
Проверка на повторное присваивание переменной или массива, не помеченного как mut
Проверка объявление переменной или массива с уже существующим именем
Поддержка локальных переменных и массивов
Проверка обращения по индексу массива. Недопускаются отрицательные константы в индексе
Проверка условий в конструкциях if и while. Допускаются условия только типа bool
Проверка соответствия числа форматов вывода и передаваемых аргументов в функции println!(). Таже недопускается исользование формата вывода массива для переменной и наоборот.
Проверка на существование вызываемой функции
Проверка на соответствие числа и типов передаваемых в функцию агументов
Проверка на наличие в функции ключевого слова return и соответствие возвращаемого значения

Семантические ошибки

В случае семантической ошибки компилятор прекращает дальнейший разбор и выводит описание ошибки и ее место в тексте.

Генерация кода

Выходным языком был выбран MASM

Все переменные и массивы в ассемблере объявляются как локальные для каждой функции. Для того, чтобы избежать повторения имен, в случае если переменные являются локальными на языке Rust, повторяющиеся имена помечаются дополнительным нижним подчеркиванием _
В корне с компилятором находится папка, содержащая бинарный файл со всеми ключевыми словами языка ассемблер. Если название переменной на языке Rust совпадает с ключевым словом на ассемблере, то она дополнительно помечается нижним подчеркиванием
В ассемблере были использованы два типа данных: DWORD и REAL8
Параметры в функции передаются только через стек

Авторы

Студетны 2-го курса БГТУ "Военмех" группы И584

ArtemVetik/RustCompiler