PROJECT TITLE: Compiler of the Java-- language to Java Bytecodes

Grupo: 26

Nome: João Álvaro Ferreira, Número de Estudante: up201605592, Avaliação: 16, Contribuição: 25%

Nome: Fábio Azevedo, Número de Estudante: up201606540, Avaliação: 16, Contribuição: 25%

Nome: Mariana Dias, Número de Estudante: up201606486, Avaliação: 16 Contribuição: 25%

Nome: Tiago Ribeiro, Número de Estudante: up201605619, Avaliação: 16, Contribuição: 25%

Avaliação GLOBAL do projeto: 16

SUMÁRIO:

A ferramenta implementada analisa um ficheiro de código na linguagem Java--. Faz a respetiva análise sintática, verificando a existência de vocábulos errados. Verifica também a semântica, encontrando linhas ou comandos que não sejam válidos. Por último, gera o código correspondente em Java Bytecodes, de modo a que este possa ser compilado e executado na máquina.

EXECUÇÃO:

Para correr a ferramenta, é necessário executar o seguinte comando dentro da pasta da mesma: ./batchComp.sh <NOME_DA_CLASSE>

(Pode ser necessário dar permissões de execução ao script)

LIDAR COM ERROS SINTÁTICOS:

A análise sintática é feita pelo módulo NewJava.java que constrói a AST e deteta qualquer tipo de erro sintático, de acordo com os parâmetros da linguagem Java--. Quando um erro é detetado, este é reportado. O programa lida com até dez erros, terminando a execução aquando a declaração do décimo.

ANÁLISE SEMÂNTICA:

A nossa análise semântica é capaz de detetar, como indicado no enunciado, erros semânticos existentes em expressões. Isto inclui:

Brackets abertos sem o fecho, ou brackets fechados sem a abertura;
Expressões matemáticas sem um dos elementos;
Declarações de novos arrays incompletas;
Abertura de parêntesis sem fecho, ou parentesis fechado sem uma abertura anterior correspondente;
Uso incorreto de símbolos em expressões;
Símbolos não reconhecidos pelo Java--;
Declarações duplicadas de variáveis;
Declarações duplicadas de funções;
Valores de return incompatíveis;
Falta de declaração de return numa função;
Verificação do número de argumentos chamados;
Redefinição de variáveis globais;
Variáveis não definidas;
Entre outros.

REPRESENTAÇÕES INTERMÉDIAS (IRs):

A nossa representação intermédia e feita por meio de Symbol Tables. A estrutura de uma Symbol Table (SymbolTable.java) inclui:

Um Map entre Integers e ArrayLists de Strings para guardar as variáveis inicializadas;
Um Map entre Integers e um Map de Strings e Integers para guardar os arrays inicializados;
Um ArrayList de SymbolTableEntry para representar todas as entradas da SymbolTable;

Estas SymbolTableEntries (SymbolTableEntry.java) são representativas de funções, tendo os parâmetros e nódulos necessários para tal representação.

Um ArrayList de SymbolType para representar as variáveis globais;

Estes SymbolTypes (SymbolType.java) são representativos de variáveis.

Strings para guardar o nome da class e do filepath.

Estas SymbolTables são geradas ao percorrer a AST gerada anteriormente.

GERAÇÃO DE CÓDIGO:

A geração de código é feita com base na árvore sintática. Começando na raíz, esta é percorrida, sendo avaliado o tipo de cada nó (através de um switch no ID do SimpleNode). A cada tipo corresponde uma função diferente que gera o código adequado, chamando recursivamente esta função de avaliação para os nós inferiores. O código gerado vai sendo concatenado para uma string,sendo esta depois retornada e escrita no ficheiro .j. A geração de código é apoiada pela symbol table, servindo-se desta para encontrar o tipo das variáveis e funções, convertendo-se para os seus equivalentes em Jasmin. Utiliza-a também para verificar se se trata de uma classe ou função externa, invocando o comando de jasmin adequado. A gestão do tamanho da stack é feita a cada instrução com um contador, sendo que se for necessário fazer push de algo, este é incrementado e em situações de pull, decrementado. No fim guarda-se o valor máximo a que o contador chegou e é esse valor que é utilizado para definir o limite da stack.

O maior problema da ferramenta é a complexidade do código. De modo a cobrir todos os casos particulares dentro da linguagem, acabou-se por adicionar muitas condições, tornando o código complicado e mais suceptível a alguma falha.

OVERVIEW:

O Java-- que desenvolvemos é uma ferramenta bastante capaz e versátil, tendo sido desenvolvida para ser capaz de lidar com casos bastante abrangentes. O processo de desenvolvimento, embora trabalhoso e com alguns solavancos, foi eficaz a ensinar-nos a construção e funcionamento interno de uma linguagem e o respetivo compilador. Em retrospetiva, embora julgarmos que fizemos um bom trabalho, teríamos organizado o trabalho de uma forma diferente de modo à informação ser mais acessível e fácil de manipular da forma pretendida, já que isso facilitaria em muito o processo de desenvolvimento.

DISTRIBUIÇÃO DE TAREFAS:

Análise Sintática -> Fábio Azevedo, Mariana Dias, João Álvaro Ferreira e Tiago Ribeiro; Análise Semantica -> Fábio Azevedo, Mariana Dias; Geração de código -> Tiago Ribeiro e João Álvaro Ferreira;

PROS:

A nossa ferramenta cumpre a maioria dos requisitos à exceção das optimizações e a análise semântica engloba todo o Java-- (de salientar que não era requerido no enunciado).

CONS:

As optimizações não foram implementadas e a ferramenta não interpreta "extends" como é suposto.

TiagoR98/Java--