tolangc: tolang compiler

tolang 指 “toy lang”，是一款用于教学目的的简单编程语言。tolangc 即 tolang compiler，是 tolang 语言的样例编译器，可以为编译技术的学习者提供对编译器架构的初步认识。

本编译器为北京航空航天大学本科三年级《编译技术》课程实验教程的配套示例，实验教程同样位于本仓库中。

tolangc 介绍

• 使用 C++ 编写
• 以 LLVM / Pcode 作为中间代码形式
• 支持输出 MIPS 汇编码 / Pcode 解释执行

文法定义

tolang 语言（v1）的文法由下面的 EBNF 范式确定：

CompUnit: {FuncDef} {VarDecl} {Stmt}

FuncDef: 'fn' Ident '(' [FuncFParams] ')' '=>' Exp ';'

FuncFParams: Ident { ',' Ident }

VarDecl: 'var' Ident ';'

Stmt:
    'get' Ident ';'
    | 'put' Exp ';'
    | 'tag' Ident ';'
    | 'let' Ident '=' Exp ';'
    | 'if' Cond 'to' Ident ';'
    | 'to' Ident ';'

Exp: AddExp

AddExp:
    MulExp
    | AddExp ('+' | '-') MulExp

MulExp:
    UnaryExp
    | MulExp ('*' | '/') UnaryExp

UnaryExp:
    PrimaryExp
    | Ident '(' [FuncRParams] ')'
    | ('+' | '-') UnaryExp

PrimaryExp:
    '(' Exp ')'
    | Ident
    | Number

FuncRParams: Exp { ',' Exp }

Cond:
    Exp ('<' | '>' | '<=' | '>=' | '==' | '!=') Exp

其中

Ident: [a-zA-Z_][0-9a-zA-Z_]*
Number: (0|[1-9][0-9]*)(\.[0-9]+)?

项目维护

见 CONTRIBUTING.md。

编译构建

• 经过测试的编译环境：ubuntu-22.04、macos-14。
• 前置条件：已安装 cmake、make、clang。
• 构建方式：运行 ./script/build.sh 脚本，并指定对应后端，如 bash ./script/build.sh llvm。

Todo

• 编译器前端

  • 词法分析
  • 语法树数据结构
  • 语法分析
  • 符号表
  • 中间代码数据结构
  • 中间代码构建接口
  • 语义分析
  • 中间代码输出

• 编译器后端

  • 寄存器分配
  • 目标代码生成