take44444/l4tc

L4T Compiler

The compiler for L4T, which is the original programming language.

TODO

• グローバル変数
• 関数
  • 関数定義
  • 関数呼び出し
• ローカル変数
• 配列
  • 添え字アクセス
  • 配列の初期化
  • 文字列を使った初期化
  • 配列の値渡し
• 構造体
  • メンバへのアクセス
  • 構造体のメンバに他の構造体が含まれている場合に引き起こされ得る，構造体サイズ決定不可の判定
  • 構造体の初期化
  • 構造体の値渡し
• アドレス処理
  • ポインタ，関数ポインタ
  • 参照
• if-else文
• 繰り返し文
  • loop文
  • continue文
  • break文
• typeof
• static
• マクロ
• セキュアコーディング
  • 厳格な型システム．ptr<num>，array<num>[2]，&array<num>[2]，&array<num>[3]，&array<array<num>[2]>[2]などは全て別の型として解析され，暗黙的な変換を許さない．
  • ポインタ変数には，自身よりライフタイムが大きい変数のアドレスしか代入できないようにする．
  • ffi "C" ???? (libcから持ってくるものは全てffi型)
  • ブロックにunsafe属性を設け，ffi型の値はunsafeブロック内にしか存在できないようにする．
• 賢く分かりやすいエラー出力
  • parserからの分かりやすいエラー出力
  • generatorからの分かりやすいエラー出力
• 各種2項演算
  • +
  • -
  • *
  • /
  • %
  • &
  • |
  • ^
  • &&
  • ||
  • <
  • >
  • >=
  • <=
  • !=
  • =
• 各種単項演算
  • -
  • ~

Abstract

Variable

Variable declarations can be both in local and in global. Available types are num, char, array<>[], ptr<>, funcptr, any.

We can assign values to variables with operation ":".

num example_of_v4r_n4m3
num a, b
char c
array<num>[2] d
array<array<num>[2]>[3] e
array<char>[6] f

example_of_v4r_n4m3: 0
a: 10
b: 200
c: 'A'
d: [1, 2]
e: [[1, 2], [10, 20], [-100, -200]]
f: "Hello!"

a: d[0]
d: e[1]
b: d[0]
b: [100, -10, 20][1]
d: [[-100, -2], [0, 20000], [10, 20]][2]
c: f[3]
c: "Hi!"[1]

Function

We can define functions.

func add(num a, num b) -> num
  return a + b

All types can be return type.

func add(num x, num y) -> num
  return x + y

func sub(num x, num y) -> num
  return x - y

func f(num x) -> funcptr (num, num) -> num
  if x = 0
    return add
  else
    return sub

Pointer

Declaration and assignment.

num a
ptr<num> p1
ptr<ptr<num>> pp
ptr<num> p2

p1: &a
pp: &p1

a: 100
*p1: -2
**pp: 20
pp: &p2
p2: &a
a: 1000

All types can be pointed by pointer.

func add(num x, num y) -> num
  return x + y

func sub(num x, num y) -> num
  return x - y

func f(num x) -> funcptr (num, num) -> num
  if x = 0
    return add
  else
    return sub

func main() -> num
  funcptr (num) -> funcptr (num, num) -> num fp
  ptr<funcptr (num) -> funcptr (num, num) -> num> fpp

  fpp: &fp
  fp: f

  return (*fpp)(0)(100, 200)

Example

num g1, g2

func add(num x, num y) -> num
  return x + y

func sub(num x, num y) -> num
  return x - y

func f(num x) -> funcptr (num, num) -> num
  if x = 0
    return add
  else
    return sub

func main() -> num
  num a
  ptr<num> p
  funcptr (num) -> funcptr (num, num) -> num fp
  ptr<funcptr (num) -> funcptr (num, num) -> num> fpp

  a: 0
  p: &a
  fp: f
  fpp: &fp
  g1: 100
  g2: 200

  loop a < 2
    printf(&"%d\n", ((*fpp)(*p))(g1, g2))
    *p: *p + 1

  return 0

The output will be

300
-100

Grammer

translation-unit:
  external-declaration
  code external-declaration

external-declaration:
  declaration
  function-definition

declaration:
  declaration-specifier declarator-list LF

declaration-specifier:
  type-specifier
  type-qualifier type-specifier
  storage-class-specifier type-specifier

type-specifier:
  num pointer-list_opt
  str pointer-list_opt
  funcptr pointer-list_opt (type-specifier-list) -> type-specifier

type-specifier-list:
  type-specifier
  type-specifier-list,type-specifier

pointer-list:
  *
  pointer-list *

type-qualifier:
  const

storage-class-specifier:
  static

declarator-list:
  init-declarator
  declarator-list,init-declarator

init-declarator:
  declarator: expr
  declarator

declarator:
  identifier // 変数

expr:
  identifier // 変数
  number-constant // 数値
  expr + expr
  expr - expr
  expr / expr
  expr * expr
  expr & expr
  expr | expr
  expr < expr
  expr > expr
  expr <= expr
  expr >= expr
  expr != expr
  expr: expr
  (expr)
  identifier()
  identifier(expr-list)

expr-list:
  expr
  expr-list,expr

function-definition:
  function-declaration compound-stmt

function-declaration:
  func identifier(simple-declaration-list) -> type-specifier LF

simple-declaration-list:
  simple-declaration
  simple-declaration,simple-declaration-list

simple-declaration:
  type-specifier declarator

compound-stmt:
  indents item
  compound-stmt indents item

indents:
  2spaces

item:
  declaration
  statement

statement:
  expr-stmt
  compound-stmt
  return-stmt
  break-stmt
  continue-stmt
  selection-stmt
  loop-stmt

expr-stmt:
  expr LF

return-stmt:
  return expr LF

break-stmt:
  break LF

continue-stmt:
  continue LF

selection-stmt:
  if expr LF compound-stmt
  if expr LF compound-stmt selection-elif-stmt
  if expr LF compound-stmt selection-elif-stmt selection-else-stmt
  if expr LF compound-stmt selection-else-stmt

selection-elif-stmt:
  elif expr LF compound-stmt
  selection-else-stmt elif expr LF compound-stmt

selection-else-stmt:
  else LF compound-stmt

loop-stmt:
  loop expr LF compound-stmt