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Tiny玩具语言(Go语言实现/包含Tiny编译器/CASL汇编器/COMET虚拟机/调试器/支持WebAssembly/LLVM)

Tiny玩具语言(Go语言版)

• KusonStack一站式可编程配置技术栈(Go): https://github.com/KusionStack/kusion
• KCL 配置编程语言(Rust): https://github.com/KusionStack/KCLVM
• 凹语言™: https://github.com/wa-lang/wa

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Tiny语言是《编译原理及实践》书中定义的玩具语言。

这里是Go语言实现(注释采用Go语言风格)。

实现原理：

• COMET虚拟计算机说明
• COMET虚拟机的设计与实现.pdf

例子

以下的例子计算1到n之和：

// sum = 1 + 2 + ... + n

read n;
if 0 < n then
  sum := 0;
  repeat
    sum := sum + n;
    n := n - 1
  until n = 0;
  write sum
end

运行tiny程序:

$ tinylang sum.tiny 
100
5050

也可以通过-ast查看生成的语法树，通过-casl查看生成的CASL汇编程序，或通过-debug调试执行：

WebAssembly 支持

切换到 wasm 目录, 通过以下命令执行 hello.tiny:

$ go run main.go hello.tiny
READ: 100
5050

READ 表示需要输入一个整数, 这里的 100 表示计算 1 到 100 的和, 结果是 5050.

通过 -o 参数输出 WebAssembly 二进制模块:

$ go run main.go -o hello.wasm hello.tiny

实用 wasm2wat 将二进制格式转换为文本格式:

$ wasm2wat hello.wasm > hello.wast

输出的 hello.wast 内容如下:

(module $tinylang
  (type (;0;) (func (result i32)))
  (type (;1;) (func (param i32)))
  (type (;2;) (func))
  (import "env" "__tiny_read" (func (;0;) (type 0)))
  (import "env" "__tiny_write" (func (;1;) (type 1)))
  (func $_start (type 2)
    call 0
    set_global 1
    i32.const 0
    get_global 1
    i32.lt_s
    if  ;; label = @1
      i32.const 0
      set_global 2
      loop  ;; label = @2
        get_global 2
        get_global 1
        i32.add
        set_global 2
        get_global 1
        i32.const 1
        i32.sub
        set_global 1
        get_global 1
        i32.const 0
        i32.eq
        i32.eqz
        br_if 0 (;@2;)
      end
      get_global 2
      call 1
    end)
  (memory (;0;) 1 1)
  (global (;0;) i32 (i32.const 0))
  (global (;1;) (mut i32) (i32.const 0))
  (global (;2;) (mut i32) (i32.const 0))
  (export "memory" (memory 0))
  (export "_start" (func $_start)))

如果要单独执行输出的 WebAssembly 模块, 需要注入 __tiny_read 和 __tiny_write 函数。

LLVM 支持

假设在 darwin/amd64 环境, 切换到 llvm 目录, 通过以下命令将 hello.tiny 编译为 LLVM-IR 格式:

$ go run main.go hello.tiny > a.out.ll

然后用Clang命令将 LLVM-IR 文件编译为本地课执行程序:

$ clang -Wno-override-module -o a.out.exe a.out.ll

执行输出的 a.out.exe 计算 1 到 100 的和, 结果是 5050.

$ ./a.out.exe 
READ: 100
5050

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