clibparser（C++ GLR Parser and VM）

C++实现的LR编译器及C语言虚拟机。总代码量（虚拟机代码+客户端代码）：约40k。

为什么采用编译执行而非解释执行？主要原因是：

性能考虑
编译的话整个代码可以打成一个二进制包扔给虚拟机去执行，实现隔离
对内存的要求降低，由于虚页机制，虚拟机内存虚页可动态扩容
可以定制一个虚拟机，并进行指令扩展，降低交互API的实现难度

文法书写方式：以C++重载为基础的Parser Generator。
语义分析：在LR解析的过程中，状态机向符号表提供分析接口，使得状态转换可手动干涉，解决“A*b”问题
识别方式：以下推自动机为基础，向看查看一个字符、带回溯的LR分析。
内存管理：自制内存池。
自建库函数：已实现itoa和dtoa，sprintf（待实现）。
高精度运算：见number.cpp，实现四则运算。
网络路径：如查看google.com可以输入命令cat /http/www.google.com，暂时只支持http路径，底层用ASIO实现。目前的方式是阻塞式的。

依赖：

freeglut
opengl32
glu32
asio
ws2_32

仿制了exec和fork调用，自动运行code文件夹下的代码。

【管道示例】

【文件操作】

【控制台颜色】

【文件树】

【命令行读写】

【动态IPS调整】

【badapple动画】

【画爱心】

计划

第一阶段：实现基本的C++编译器和虚拟机，支持控制流语句，模拟虚页机制。后续支持结构体、指针和汇编。
第二阶段：实现最小化标准库，搭建虚拟操作系统。
第三阶段：实现图形化用户界面，制作桌面。

文章

功能

词法分析阶段由lexer完成，返回各类终结符。
语法分析阶段由parser完成，输入产生式，通过生成LALR表来进行分析。
LR识别完成，生成AST完成。
C语言文法基本实现！请参阅cparser.cpp！支持多种基本数据类型。
虚拟机指令生成。
图形界面初始化。

文法支持顺序、分支、可选、跳过终结符。目前可以根据LR文法自动生成AST。后续会对AST进行标记。

目前已完成：

Shell
测试用例

示例代码

代码均在code文件夹下，运行时从该文件夹中读取C文件。

Shell界面：

调试信息

实现C语言的解析。

生成NGA图，去EPSILON化，生成PDA表，生成AST。

以下为下推自动机：

由于太长，文法定义和下推自动机在根目录下的grammar.txt文件中！

宏的使用（将值改为1即可）

LR分析的调试，修改cparser.cpp中的：

// 输出LR状态转换过程
#define TRACE_PARSING 0
// 输出下推自动机
#define DUMP_PDA 0
// 输出语法树
#define DEBUG_AST 0
// 检查语法树的指针是否正确
#define CHECK_AST 0

虚拟机的调试，修改cvm.cpp中的：

// 输出当前虚拟机指令
#define LOG_INS 0
// 输出当前虚拟机栈和寄存器
#define LOG_STACK 0
// 输出当前虚拟机日志
#define LOG_SYSTEM 1

解析文件的调试，修改cgui.cpp中的：

// 输出解析C语言文件后的合法AST
#define LOG_AST 0
// 输出C语言的include依赖列表
#define LOG_DEP 0

指令生成的调试，修改cgen.cpp中的：

// 输出解析C语言文件中的关键信息，包括类型，函数，参数，表达式等
#define LOG_TYPE 0

LR文法自动机构建的调试，修改cunit.cpp中的：

// 输出规则
#define SHOW_RULE 0
// 输出LR项目
#define SHOW_LABEL 0
// 输出闭包
#define SHOW_CLOSURE 0

虚拟机运行中对于malloc/free的调试，修改cmem.cpp中的：

// 输出内存申请与释放过程中的内存池信息
#define LOG_MEM 0

测试用例

采用Antlr 4 - C test中的9个c文件。

最新：支持结构体和指针（位置：/code/usr/test_struct，命令：/usr/test_struct）

#include "/include/io"
#include "/include/memory"
#include "/include/string"
struct node {
    int value;
    node *next;
};
node *create(int n) {
    if (n <= 0)
        return (node *) 0;
    node *new_node = (node *) malloc(sizeof(node));
    new_node->value = n;
    new_node->next = create(n - 1);
    return new_node;
}
int print(node *head) {
    while (head) {
        put_int(head->value); put_string(" ");
        head = head->next;
    }
}
int destroy(node *head) {
    node *old;
    while (head) {
        old = head;
        head = head->next;
        free((int) old);
    }
}
int case_1() {
    put_string("-- CASE #1 --\n");
    node *head = create(10);
    print(head);
    destroy(head);
    put_string("\n");
}
struct node2 {
    int a, b;
};
union node3 {
    struct _1 {
        int a, b;
    } A;
    struct _2 {
        char a, b, c, d;
        char e, f, g, h;
    } B;
};
int case_2() {
    put_string("-- CASE #2 --\n");
    node2 *n1 = (node2 *) malloc(sizeof(node2));
    strncpy((char *) n1, "ABCD1234", 8);
    put_int(n1->a); put_string(" ");
    put_int(n1->b);
    free((int) n1);
    put_string("\n");
    node3 *n2 = (node3 *) malloc(sizeof(node3));
    strncpy((char *) n2, "1234ABCD", 8);
    put_int(n2->A.a); put_string(" ");
    put_int(n2->A.b); put_string(" ");
    put_char(n2->B.a); put_string(" ");
    put_char(n2->B.h);
    free((int) n2);
    put_string("\n");
}
int main(int argc, char **argv) {
    put_string("========== [#6 TEST STRUCT] ==========\n");
    case_1();
    case_2();
    put_string("========== [#6 TEST STRUCT] ==========\n");
    return 0;
}

测试文件在test.cpp中，编译为clibparser-test。

9个测试用例均通过。

目标

当前进展：

将文法树转换表（完成）
根据PDA表生成AST（完成）

iyefeng / clibparser Goto Github PK

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