Compiler project (C -> LLVM)

Prevođenje

Prevođenje se vrši komandom:

./ctollvm putanja_do_prog.c

Prevodilac će generisati fajlove imeprograma.o i imeprograma.ll.

Primer

Sledeći primer otprilike ilustruje trenutne mogućnosti kompilatora, dosta stvari je u fazi razvoja.

Primer programa:

/* Deklarisemo eksterne funkcije */
void exit(int status);
int printf(char * s, double num);
int puts(char *s);

int faktorijel(int n) 
{
    if (n == 1 || n == 0)
        return 1;
    else if (n > 1)
        return n * faktorijel(n-1);
    else {
        printf("Faktorijel nije definisan za: %.2lf\n", n);
        exit(1);
    }
}

/* main funkcija */
int main() 
{
    double sum = 0;
    for (int i=0; i <= 10; i=i+1) { 
        for (int j = 0; j < 10; j=j+1)
            sum = sum + i / 100.0;
        printf("%.0lf. iteracija\n", i+1);
    }

    int n;
    /* Blok ima svoj sopstveni doseg
     * za promenljive */
    {
        char sum = 's'; // Tip char
        double PI = 3.1415; // Tip double
        n = 3;
    }

    printf("Suma iznosi %.2lf\n", sum);

    if (sum > 5)
        puts("Suma je veca od 5");
    else if (sum < 5)
        puts("Suma je manja od 5");
    else
        puts("Vrednost sume je tacno 5");

    printf("Faktorijel sume je %.0lf\n", faktorijel(sum));

    return sum;
}

1. iteracija
2. iteracija
3. iteracija
4. iteracija
5. iteracija
6. iteracija
7. iteracija
8. iteracija
9. iteracija
10. iteracija
11. iteracija
Suma iznosi 5.50
Suma je veca od 5
Faktorijel sume je 120

Projekat je struktuiran na sledeći način:

include folder sadrži .hpp fajlove, source` folder sadrži .cpp fajlove.
Svaki folder/fajl unutar include/src direktno odgovcara odgovarajućem namespace-u.

Done - Urađeno

Lexer je završen 99%, možda fale sitne izmene
Način izgrađivanja konstrukcija jezika u parseru je ok, može se još malo razmotriti možda.
Code generation

TODO - Uraditi

Napraviti bolji TODO list
Spisak podržanih i nepodržanih jezičkih konstrukata.
Otkloniti potencijalne bug-ove.
Nastaviti razvoj kompilatora

Namespace

Namespace odgovara fizičkoj lokaciji foldera/fajla u include/src direktorijumu.
compiler - glavni namespace, odnosi se na sve što ima veze sa kompajlerom.
compiler::ast - namespace koji sadrži definiciju stabla apstraktne sintakse koji predstavlja međureprezentaciju sintaksno ispravnog programa stablo se kreira od strane parsera tj. (Bison-a/yacc-a), pa na njemu dalje treba vršiti codegen koja preslikava drvo u LLVM IR.
compiler::lang - namespace koji sadrži sve ono što se odnosi na definisanje jezika
compiler::lang::types - fajl/namespace koji sadrži definicije tipova: char, int, double, pokazivacki tipovi ...
compiler::lang::operators - sadrži definicije operacija koje postoje UnOp i BinOp
compiler::lang::semantic - sadrži semantička pravila (npr. kako se BinOp +,-,*,/) ponašaju. pr => BinOpCheck(+(int, double)) -> double. Semantička pravila najviše se odnose na proveru tipova npr. operatora itd. Sva pravila koja su do sada definisana su dobra (provereno putem interpretacije).
compiler::codegen - Sadrži globalne definicije objekata potrebnih za generisanje međukoda (llvm::Context,Module,IRBuilder), i možda neke dodatne llvm.stvari, čisto da budu lepo na jednom mestu a ne globalne promenljive, njima se može pristupiti sa (compiler::codegen::context/module/builder) jer su statičke promenljive i žive od početka do kraja programa.
compiler::structs - Bilo koje pomoćne strukture koje ne znaš gde da staviš.

Valja pogledati svaki od ovih foldera/fajlova da bi se razumela struktura projekta i kako su stvari implementirane

Korisni materijali

Folder USEFULL_EXAMPLES (Pogledati neki od starih commit-ova).
Odštampani materijali koje sam ti dao. Tu ima isto kao sa vežbi primer Kaleidoscope na osnovu koga smo mi radili na vežbama.
Kaleidoscope tutorijal (isto rađeno na vežbama, imaš i odštampano): link
Vežbe 2019, snimci su sa vežbi - bilo koja grupa: link
Lik koji je napravio llvm priča o LLVM-u (mnogo kul): link
Audio snimci sa vežbi link
Dodatno možda neki lik o parsiranju/llvm/ast: link
Dodatno neki lik, možda zanimljivo priča: link
Ovo nema veze sa temom ali je mnogo zanimljivo, počinje od 6min tek: link
Google Search :) !!

nkoturovic / compiler-project