Implementação de uma Linguagem de Domínio Específico (DSL), chamada DMH, utilizando a ferramenta voltada para o parse de qualquer gramática livre de contexto chamada Lark.

O trabalho em questão foi passado na disciplina de LFA (Linguagens Formais e Automatos), do curso de graduação de Bacharelado de Sistema de Informação do IFES - Serra, pelo docente Dr. Jefferson Oliveira Andrade.

A liguagem DMH, nome proveniente das inicias dos nomes dos autores, é voltada exclusivamente no desenvolvimento de aplicações para cálculos matemáticos aritméticos e trigonométricos. Podendo utilizar mecanismos de construção sintática para seleção (if:else) e repetição (while), além de mecanismos de nomeação (manipulação de variáveis) e abstração (funções), muito comumente utlizados nas linguagens de programação.

• Autores: Douglas Bolis Lima, Harã Heique dos Santos, Marcos Antonio Carneiro de Paula
• Linguagem de programação: Python (versão 3.6.8+)
• Ferramentas de suporte: Lark Library (versão 0.7.1)
• Ambiente de desenvolvimento: Visual Studio Code (versão 1.35.1) e PyCharm Community (versão 2018.3)

Lark é uma biblioteca do python capaz realizar o parse de qualquer linguagem livre de contexto, sendo ela de fácil entendimento podendo ser utilizada desde iniciantes até experts do assunto. Dentre suas features estão:

• Linguagem de gramática avançada, baseado em EBNF;
• Criação automática da árvore, inferida pela gramática fornecida;
• Realiza o handle de ambiguidades no parse da gramática;
• Roda em qualquer interpretador python, dado que ela é feita puramente em python;

Além dessas features existem muitas outras, porém o importante a ressaltar é que o intuito é poupar tempo e ser mais fácil na construção de parsers. Os principais links sobre ela estão logo abaixo:

• Documentação
• Github

As regras de produção da gramática da DSL está escrita no formato EBNF e é definida da seguinte maneira:

start = (expr ";")+

expr = assignment
     | ifexpr
     | whileexpr
     | funct
     | aexpr
     | print

assignment = "var" NAME "=" aexpr
           | NAME "=" aexpr

ifexpr = "if" comp "do" block ["else" "do" block]

whileexpr = "while" comp "do" block

block = "{" start "}"

funct = "defun" NAME "(" ")" "do" functblock

functblock = "{" start* functreturn "}"

functreturn = "returns" aexpr ";"

functcall = NAME "(" ")"

print = "show" "(" aexpr ")"

comp = aexpr OP_COMP aexpr
     | "(" aexpr OP_COMP aexpr ")"

aexpr = term
      | aexpr OP_TERM term

term = factor
     | term OP_FACTOR factor

factor = trig
       | factor OP_POW trig

trig = base
     | TRIG base

base = leftoperation
     | number 
     | getvar
     | functcall
     | TRIG base
     | "(" aexpr ")"

leftoperation = OP_LEFT base

number = NUMBER

getvar = NAME

OP_TERM = "+" | "-"
OP_FACTOR = "//" | "*" | "/" | "%"
OP_POW = "^"
OP_LEFT = "+" | "-"
OP_COMP = "==" | "!=" | ">=" | "<=" | ">" | "<"
TRIG = "sen" | "cos" | "tang" | "arcsen" | "arccos" | "arctang"
COMMENT = /(\#\#.+\#\#)/
NAME = /[_a-zA-Z][_a-zA-Z0-9]*/
NUMBER = /-?\d+(\.\d+)?([eE][+-]?\d+)?/
    

A estrutura da aplicação está definida da seguinte maneira:

trabalho-final-lfa-DHM
|_ Readme.md
|_ relatório.pdf
|_ ast_outfiles
  |_ *imagens_ast*.png
|_ documentation
  |_ images
    |_ *arquivos de imagens em geral*
  |_ *arquivos em geral exceto imagens*
|_ source
  |_ grammar
    |_ grammar.lark
  |_ models
    |_ DMHEvaluateTree.py
    |_ DHMParser.py
  |_ build.py
  |_ trabFinal.sh
|_ testes
  |_ *arquivos para testes*.dmh

Descrição geral dos arquivos contidos nesta aplicação:

OBS: As imagens contida no diretório ast_outifiles/ são geradas quando se executa a aplicação passando um arquivo.dmh como argumento.

Para executar o programa existe duas formas:

• Executar o source/trabalhoFinal.sh:

  • Execução do script:

  $ ./source/trabalhoFinal.sh
  ou
  $ sh ./source/trabalhoFinal.sh

• O script verifica se existe virtual env, se não existir ele tenta criar um, e executa o build.py;

• Executar manualmente:

  • Se existir não virtual env (diretório source/env ) execute os comandos (de preferencia no diretório source/ ):

    • Atualizando os repositórios do sistema

    $ sudo apt-get update (debian based)
    ou
    $ sudo pacman -Sy (arch linux based)

    • Instalando o pip (se não estiver instalado):

    $ sudo apt install python3-pip (debian based)
    ou
    $ sudo pacman -S python-pip (arch linux based)

    • Talvez seja necessário instalar também o pacote python3-venv :

    $ sudo apt install python3-venv

    • Criando o virtual env

    $ sudo apt install graphviz

    • Instalando o virtual env:

    $ sudo pip3 install virtualenv

    • Criando o virtual env

    $ python3 -m venv ./env

    • Ativando o virtual env:

    $ source ./env/bin/activate 
    ou
    $ . ./env/bin/activate

    • Instalando o Lark

    pip install lark-parser

    • Instalando o argparse

    pip install argparse

    • Instalando o pydot

    pip install pydot

  • Se já exitir virtual env (diretório source/env ), dentro do doretório source, execute o seguinte comando:

    • Ativando o virtual env:

    $ source ./env/bin/activate 
    ou
    $ . ./env/bin/activate

  • E, finalmente, execute o build.py:

    $ python3 ./build.py --file nome_arquivo.dmh
    ou 
    $ python ./build.py --file nome_arquivo.dmh

  OBS: Para desativar o virtual env:

  $ deactivate

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