Всем привет, и, сегодня вы узнаете как я писал компилятор Си.

Вот части статьи:

1 - Что за компилятор

2 - Как я его создал

Ну, как понимаете он чуть-чуть плохой но ладно.

Что за компилятор?

Я его назвал pycc. Как вы поняли, он написан на python. Ведь pycc переводится как Python C Compiler.

Он поддерживает такие правила:

• Два типа данных (int и char)

• Цикл while и цикл do-while.

• Условие if-else.

• Минимальный препроцессор (только директива #include)

• Функции через void.

Их мало, но и чтобы эти правила работали я пропотел.

Где то щас 700 - 724 строчек кода (вроде бы).

Вот пример кода (C в хабре нету):

#include <stdio.h>

void fac(n) {
  int f = 1;
  while (n > 0) {
    f = f * n;
    n = n - 1;
  }
}

void main() {
  fac(5);
  printf("'factorial of 5: '+str(f)");
}

Из этого примера кода вот что мы видим:

1. Все переменные - глобальные что и хорошо, что и плохо.

2. Функция printf принимает питонью строку.

Вывод:

factorial of 5: 120

Как и ожидалось.

Да. Пока что нечего больше.

Вот так мы и прошлись по его правилам.

О том как я писал этот компилятор

Это мне далось очень не легко.

И я это знал за ранее.

Начал я с лексера. Написать Скопировать лексер с одного сайта очень легко.

Да и парсер дался достаточно легко.

Ну. По началу было всё хорошо. Я легко справлялся. И багов пока не было.

Но всё началось с void. Я реально понял что оказывается я делал всё с багами.

Когда я делал такой код:

void main() {
  int n = 5;
  while (n > 0) {
    n = n - 1;
  }
}

То, парсеру это не нравилось. Но в скором я начал писать данный код:

d = Parser()
d.parse(...)
block.append(...)

Это всё ОЧЕНЬ ПЛОХО. Но я делал этот проект не из-за красивого кода, а чтобы всё работало. Чего я добился.

В скором ошибка типизации... int x = "h"; это было нормально... Ну ладно эта типизация (я быстро решил) но потом и ошибка с char.

Которая была из-за пробелов. Да. Но... К концу я всё таки справился и исправил все баги кроме того самого (с пробелами, но я был доволен).

Сейчас я работаю над другими изменениями.

Да, данный заголовок был очень маленьким но я не умею объяснять истории.

CHANGELOG (только у меня, больше не у кого)

Пре-альфа 1.0

Очень мало было.

Циклы, условия и переменные.

При этом было очень примитивно и не работающее.

Альфа 1.0

Добавился сам полный функционал. Больше багов было устранено.

Но, они были. За то вы могли написать такой код:

void main() {
  int n = 5;
  while (n > 0) {
    n = n - 1;
  }
}

И он мог работать. Что самое главное.

Бета 1.0

Ну прям все баги исправлены.

И добавлена возможность выводить другие данные.

Релиз 1.0

Официальный выпуск. Тогда я опубликовал это на гитхаб.

Релиз 1.1

Добавлен препроцессор.

К примеру:

#include <stdio.h>

Теперь можно было импортировать заголовочные обычные файлы.

Релиз 1.1.2 (Последний)

Я исправил баг с больше и меньше.

Раньше было не так:

if stack[-2] > stack[-1]:
  ...
else:
  ...

А так:

if stack[-2] >= stack[-1]:
  ...
else:
  ...

И я это исправил (да, самое легкое исправление)

Итог

Статья получилась плохой и большой, но, вот ссылка на проект:

SystemSoftware2/pycc: Компилятор C на Python

В скором я добавлю больше всего. И возможно компилироваться будет в x86 ASM.

UPD: компилируется в байткод