Projeto de Compilador em C

Índice

1. Introdução
2. Dependências
3. Estrutura do Projeto
4. Makefile
5. Tipos e Sintaxe
6. Estrutura de Arquivos
7. Objetivo do Projeto
8. Próximos Passos

Introdução

Este projeto é um compilador desenvolvido em C por Eduardo Peretto durante a disciplina de Compiladores na UFRGS. O projeto é baseado nos ensinamentos do livro Engineering a Compiler de Keith D. Cooper. A implementação do compilador é feita de forma gradativa, abrangendo diferentes módulos como análise léxica, análise sintática, inferência de tipos, tabelas de identificadores, geração de linguagem intermediária, entre outros.

Dependências

Para o desenvolvimento deste projeto, é necessário a instalação das seguintes ferramentas:

• FLEX
  • (Documentação)
  • Instalação (Ubuntu): sudo apt-get install flex
• BISON
  • (Documentação)
  • Instalação (Ubuntu): sudo apt-get install bison

Estrutura do Projeto

O compilador é dividido em diferentes etapas de implementação, cada uma correspondendo a um módulo específico do processo de compilação.

Etapas de Implementação

1. Etapa 1: Analisador Léxico
   • Utiliza o FLEX para a análise léxica do código.
2. Etapa 2: Analisador Sintático
   • Utiliza o BISON para a análise sintática e geração da árvore de sintaxe abstrata (AST).
3. Etapa 3: Geração da Árvore de Nodos (AST)
   • Construção da árvore de nodos a partir do código analisado.
4. Etapa 4: Tabela de Hash e Verificação de Tipos
   • Criação de uma tabela hash para salvar identificadores e verificação de tipos.
5. Etapa 5: Geração de Código Intermediário
   • Geração de código intermediário na linguagem ILOC, conforme proposto no livro Engineering a Compiler.
6. Etapa 6: Geração de Código Assembly
   • Conversão do código intermediário para código assembly.

Makefile

O projeto inclui um Makefile com os seguintes targets para facilitar a compilação e execução do código:

• make: Compila todo o projeto e gera o executável.
• make run: Executa o compilador usando o arquivo input.txt como entrada.
• make clean: Limpa todos os arquivos gerados pela compilação do projeto.

Tipos e Sintaxe

Atualmente, a linguagem suportada pelo compilador possui três tipos básicos:

• bool
• float
• int

A sintaxe da linguagem possui algumas particularidades, como o uso de vírgula para finalizar uma expressão.

Declaração de funções

A declaração de uma função começa com a declaração de parâmetros cobertos por parênteses e separados por ponto e vírgula, seguido por um |, o tipo da função, uma barra /, seguida, finalmente, do nome da função. Após isso, abre-se o escopo utilizando chaves { }.

Exemplo Simples:

(bool b; bool c) | int /a{
    if (b | c) {
        return 0,
    }
    return 1,
}

Declaração de variáveis

A declaração de variáveis é dada pelo tipo, seguido de um ou mais identificadores separados por ponto e vírgula. Não é suportada a inicialização das variáveis junto à declaração.

Exemplo Simples:

float a; b; c,

Estrutura de Arquivos

• main.c: Arquivo de entrada do código, responsável por receber o input e acionar a análise do compilador.
• hash_table.c: Funções relacionadas à tabela hash de identificadores, variáveis e funções, incluindo a verificação de tipos.
• parser.y: Arquivo BISON com a análise sintática, geração de nodos e AST, contendo as principais regras de compilação.
• scanner.l: Analisador léxico, responsável pela leitura do código e conversão em tokens.
• tree.c: Funções relacionadas à geração de nodos e AST.

Objetivo do Projeto

O objetivo deste projeto é proporcionar um aprendizado prático sobre o funcionamento de um compilador, permitindo a compreensão detalhada de cada etapa do processo de compilação. Por ser um projeto didático, alguns itens ou otimizações comuns em compiladores reais foram intencionalmente deixados de lado, a fim de simplificar a implementação e focar nos conceitos fundamentais de análise léxica, análise sintática, geração de código intermediário e outras etapas essenciais.

Que esse projeto possa servir de inspiração ou aprendizado a demais interessados. Sintam-se convidados a abrir pull requests ou entrar em contato para discutir implementações.

Próximos Passos

Como desenvolvimento futuro, pretendo utilizar ferramentas visuais como gráficos, e permitir uma customização do compilador de maneira rápida, para observar efeitos causados.