Fangtangtang / Compiler2.0

Compiler

AST Build

char -> parser

• ./src/parser

利用antlr将程序字符按语法解析.

使用g4文件给出语法规则，利用antlr生成java类。

//AST root
RootNode astRoot;

//char -> lexer
MxLexer lexer = new MxLexer(CharStreams.fromStream(inputStream)); 
lexer.removeErrorListeners(); 
lexer.addErrorListener(new MxErrorListener()); 
//lexer -> token
CommonTokenStream tokens = new CommonTokenStream(lexer);
//token -> parser
MxParser parser = new MxParser(tokens);
parser.removeErrorListeners();
parser.addErrorListener(new MxErrorListener());
//parse tree
ParseTree parseTreeRoot = parser.program();

parser -> AST(Abstract Syntax Tree)

• ./src/ast
  • ./type:AST上标示结点类型
  • ./expr:AST上表示expression
  • ./stmt:AST上表示statement
  • ./other:特殊
• ./src/frontend：ASTBuilder

根据程序的语法树（遍历parse tree部分结点）构建AST。

//AST Build
ASTBuilder astBuilder = new ASTBuilder();
astRoot = (RootNode) astBuilder.visit(parseTreeRoot);

Semantic Check

• ./src/frontend

Symbol Collect

遍历AST结点，收集全局作用域内的类、函数。

扫两遍：

1. 收集所有的类名
2. 收集所有函数、类的成员，并检查函数的返回类型、参数类型

Scope.symbolTable = new SymbolTable();
SymbolCollector symbolCollector = new SymbolCollector(Scope.symbolTable);
symbolCollector.visit(astRoot);

Semantic Check

遍历所有的ASTNode，检查语义

SemanticChecker semanticChecker = new SemanticChecker();
semanticChecker.visit(astRoot);

IR Build

• ./src/ir
• ./src/midend 遍历AST构建LLVM IR。由alloca，为SSA形式，但每次使用局部变量需要load、store慢。

IRBuilder irBuilder = new IRBuilder(Scope.symbolTable);
irBuilder.visit(astRoot);

ASM Build

Optimize

IR

• inlining
• Mem2Reg
• DCE
• CCP

ASM

• 图染色