川合のプログラミング言語自作のためのテキスト第三版#9

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(1) HL-9

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <time.h>
#include <stdint.h> // intptr_tを使うため.

typedef unsigned char *String;	// こう書くと String は unsigned char * の代用になる.

int loadText(String path, String t, int siz) → HL-4と同じなので省略

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#define MAX_TC  1000 // トークンコードの最大値.
String ts[MAX_TC + 1]; // トークンの内容(文字列)を記憶.
int tl[MAX_TC + 1]; // トークンの長さ.
unsigned char tcBuf[(MAX_TC + 1) * 10]; // トークン1つ当たり平均10バイトを想定.
int tcs = 0, tcb = 0;

intptr_t var[MAX_TC + 1];	// 変数. (!)

int getTc(String s, int len) // トークン番号を得るための関数.
{
    int i;
    for (i = 0; i < tcs; i++) { // 登録済みの中から探す.
        if (len == tl[i] && strncmp(s, ts[i], len) == 0)
            break;
    }
    if (i == tcs) {
        if (tcs >= MAX_TC) {
            printf("too many tokens\n");
            exit(1);
        }
        strncpy(&tcBuf[tcb], s, len); // 見つからなかったので新規登録.
        tcBuf[tcb + len] = 0; // 終端文字コード.
        ts[i] = &tcBuf[tcb];
        tl[i] = len;
        tcb += len + 1;
        tcs++;
        var[i] = strtol(ts[i], 0, 0);	// 定数だった場合に初期値を設定（定数ではないときは0になる）.
+       if (ts[i][0] == 34) { // 先頭がダブルクォーテーション
+           char *p = malloc(len - 1);
+           var[i] = (intptr_t) p;
+           memcpy(p, ts[i] + 1, len - 2); // 手抜き実装（エスケープシーケンスを処理していない）.
+           p[len - 2] = 0;
+       }
    }
    return i;
}

///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

int isAlphabetOrNumber(unsigned char c) → HL-2と同じなので省略

int lexer(String s, int tc[])		// プログラムをトークンコード列に変換する.
{
    int i = 0, j = 0, len; // i:今s[]のどこを読んでいるか、j:これまでに変換したトークン列の長さ.
    for (;;) {
        if (s[i] == ' ' || s[i] == '\t' || s[i] == '\n' || s[i] == '\r') {	// スペース、タブ、改行.
            i++;
            continue;
        }
        if (s[i] == 0)	// ファイル終端.
            return j;
        len = 0;
        if (strchr("(){}[];,", s[i]) != 0) {	// 1文字記号.
            len = 1;
        } else if (isAlphabetOrNumber(s[i])) {  // 1文字目が英数字.
            while (isAlphabetOrNumber(s[i + len]))
                len++;
        } else if (strchr("=+-*/!%&~|<>?:.#", s[i]) != 0) {  // 1文字目が普通の記号.
            while (strchr("=+-*/!%&~|<>?:.#", s[i + len]) != 0 && s[i + len] != 0)
                len++;
+       } else if (s[i] == 34 || s[i] == 39) {	// "文字列" or '文字'.
+           len = 1;
+           while (s[i + len] != s[i] && s[i + len] >= ' ')
+               len++;
+           if (s[i + len] == s[i])
+               len++;
        } else {
            printf("syntax error : %.10s\n", &s[i]);
            exit(1);
        }
        tc[j] = getTc(&s[i], len);
        i += len;
        j++;
    }
}

int tc[10000];	// トークンコード.

enum { TcSemi = 0, TcDot, TcWiCard, Tc0, Tc1, Tc2, Tc3, Tc4, Tc5, Tc6, Tc7, Tc8, TcBrOpn, TcBrCls, TcSqBrOpn, TcSqBrCls, TcCrBrOpn, TcCrBrCls,
    TcEEq, TcNEq, TcLt, TcGe, TcLe, TcGt, TcPlus, TcMinus, TcAster, TcSlash, TcPerce, TcAnd, TcShr, TcPlPlus, TcEqu,
    TcComma, TcExpr, TcExpr0, TcTmp0, TcTmp1, TcTmp2, TcTmp3, TcTmp4, TcTmp5, TcTmp6, TcTmp7, TcTmp8, TcTmp9 };

char tcInit[] = "; . !!* 0 1 2 3 4 5 6 7 8 ( ) [ ] { } == != < >= <= > + - * / % & >> ++ = , !!** !!*** _t0 _t1 _t2 _t3 _t4 _t5 _t6 _t7 _t8 _t9";

///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

int phrCmp_tc[32 * 100], ppc1, wpc[9], wpc1[9]; // ppc1:一致したフレーズの次のトークンをさす, wpc[]:ワイルドカードのトークンの場所をさす.

int phrCmp(int pid, String phr, int pc) → HL-7と同じなので省略

///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

typedef intptr_t *IntP; // こう書くと IntP は intptr_t * の代わりに使えるようになる. (!)

enum { OpCpy = 0, OpCeq, OpCne, OpClt, OpCge, OpCle, OpCgt, OpAdd, OpSub, OpMul, OpDiv, OpMod, OpAnd, OpShr, 
!   OpAdd1, OpNeg, OpGoto, OpJeq, OpJne, OpJlt, OpJge, OpJle, OpJgt, OpLop, OpPrint, OpTime, OpEnd,
+   OpPrints, OpAryNew, OpAryInit, OpArySet, OpAryGet };

IntP ic[10000], *icq; // ic[]:内部コード、icq:ic[]への書き込み用ポインタ.

void putIc(int op, IntP p0, IntP p1, IntP p2, IntP p3) → HL-6と同じなので省略

///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

char tmp_flag[10]; // 一時変数の利用状況を管理.

int tmpAlloc() → HL-7と同じなので省略

void tmpFree(int i) → HL-7と同じなので省略

///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

int epc, epc1;	// exprのためのpcとpc1.

int exprSub(int priority);	// exprSub1()が参照するので、プロトタイプ宣言.
int expr(int j);

int exprSub1(int i, int priority, int op) → HL-7と同じなので省略

int exprSub(int priority)
{
!   int i = -1, e0 = 0, e1 = 0;
    ppc1 = 0;
    （中略）
    for (;;) {
        tmpFree(e0);
+       tmpFree(e1);
!       if (i < 0 || e0 < 0 || e1 < 0) return -1;	// ここまででエラーがあれば、処理を打ち切り.
        if (epc >= epc1) break;
!       e0 = e1 = 0;
        if (tc[epc] == TcPlPlus) {		// 後置インクリメント.
            epc++;
            e0 = i;
            i = tmpAlloc();
            putIc(OpCpy,  &var[i], &var[e0], 0, 0);
            putIc(OpAdd1, &var[e0], 0, 0, 0);
+       } else if (phrCmp(70, "[!!**0]=", epc) && priority >= 15) {
+           e1 = i;
+           e0 = expr(0);
+           epc = ppc1;
+           i = exprSub(15);
+           putIc(OpArySet, &var[e1], &var[e0], &var[i], 0);
+       } else if (phrCmp(71, "[!!**0]", epc)) {
+           e1 = i; 
+           i = tmpAlloc();
+           e0 = expr(0);
+           putIc(OpAryGet, &var[e1], &var[e0], &var[i], 0);
+           epc = ppc1;
        } else if (TcAster <= tc[epc] && tc[epc] <= TcPerce && priority >= 4) {	// * / %
            i = exprSub1(i, 3, tc[epc] - TcAster + OpMul); // 左結合なので4より1小さくする.
    （中略）
}

int expr(int j) → HL-7と同じなので省略

///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

enum { IfTrue = 0, IfFalse = 1 };

void ifgoto(int i, int not, int label) → HL-8と同じなので省略

int tmpLabelNo;

int tmpLabelAlloc() → HL-8と同じなので省略

#define BInfSiz		10

int binf[BInfSiz * 100], bd, lbd; // binf:block-info, bd:block-depth, lbd:loop-block-depth

enum { BlkIf = 1, BlkFor };
enum { IfLabel0 = 1, IfLabel1 };
enum { ForLopBgn = 1, ForCont, ForBrk, ForLbd0, ForWpc01, ForWpc11, ForWpc02, ForWpc12 };

///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

int compile(String s)
{
    （中略）
        } else if (phrCmp( 9, "!!*0 = !!*1 + 1;", pc) && tc[wpc[0]] == tc[wpc[1]]) {  // 高速化のために+1専用の命令を用意(せこくてすみません).
            putIc(OpAdd1, &var[tc[wpc[0]]], 0, 0, 0);
!       } else if (phrCmp( 2, "!!*0 = !!*1 !!*2 !!*3;", pc) && TcEEq <= tc[wpc[2]] && tc[wpc[2]] <= TcShr) {  // 加算, 減算など.
!           putIc(tc[wpc[2]] - TcEEq + OpCeq,  &var[tc[wpc[0]]], &var[tc[wpc[1]]], &var[tc[wpc[3]]], 0);
        } else if (phrCmp( 4, "print !!**0;", pc)) { // print.
            e0 = expr(0);
            putIc(OpPrint, &var[e0], 0, 0, 0);
    （中略）
        } else if (phrCmp(19, "if ( !!**0 ) break;", pc) && lbd > 0) {
            ifgoto(0, IfTrue, binf[lbd + ForBrk ]);
+       } else if (phrCmp(20, "prints !!**0;", pc)) { // prints.
+           e0 = expr(0);
+           putIc(OpPrints, &var[e0], 0, 0, 0);
+       } else if (phrCmp(21, "int !!*0[!!**2];", pc)) {
+           e2 = expr(2);
+           putIc(OpAryNew, &var[tc[wpc[0]]], &var[e2], 0, 0);
+       } else if (phrCmp(22, "int !!*0[!!**2] = {", pc)) {
+           e2 = expr(2);
+           putIc(OpAryNew, &var[tc[wpc[0]]], &var[e2], 0, 0);
+           j = 0;
+           for (i = ppc1; i < pc1; i++) {	// コンマ以外のトークンを数える.
+               if (tc[i] == TcCrBrCls) break;
+                   if (tc[i] != TcComma) {
+                       j++;
+                   }
+               }
+               if (i >= pc1) goto err;
+               intptr_t *ip = malloc(j * sizeof (intptr_t));
+               j = 0;
+               for (i = ppc1; tc[i] != TcCrBrCls; i++) {
+                   if (tc[i] == TcCrBrCls) break;
+                   if (tc[i] != TcComma) {
+                   ip[j] = var[tc[i]];
+                   j++;
+               }
+           }
+           putIc(OpAryInit, &var[tc[wpc[0]]], (IntP) ip, (IntP) j, 0);
+           ppc1 = i + 2; // } と ; の分.
        } else if (phrCmp( 8, "!!***0;", pc)) {	// これはかなりマッチしやすいので最後にする.
            e0 = expr(0);
    （中略）
}

void exec()
{
    clock_t t0 = clock();
    IntP *icp = ic;
!   intptr_t i, *a;
    for (;;) {
        switch ((int) icp[0]) {
         （中略）
+       case OpPrints:
+           printf("%s\n", (char *) *icp[1]);
+           icp += 5;
+           continue;
+       case OpAryNew:
+           *icp[1] = (intptr_t) malloc(*icp[2] * sizeof (intptr_t));
+           memset((char *) *icp[1], 0, *icp[2] * sizeof (intptr_t));
+           icp += 5;
+           continue;
+       case OpAryInit:
+           memcpy((char *) *icp[1], (char *) icp[2], ((int) icp[3]) * sizeof (intptr_t));
+           icp += 5;
+           continue;
+       case OpArySet:
+           a = (intptr_t *) *icp[1];
+           i = *icp[2];
+           a[i] = *icp[3];
+           icp += 5;
+           continue;
+       case OpAryGet:
+           a = (intptr_t *) *icp[1];
+           i = *icp[2];
+           *icp[3] = a[i];
+           icp += 5;
+           continue;
       }
   }
}

int run(String s) → HL-6と同じなので省略

///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

int main(int argc, const char **argv) → HL-5と同じなので省略
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(2) HL-8aの簡単な説明

↑

(3) HL-8aにおける配列アクセスの実現方法

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次回に続く

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