Izradite vlastiti programski jezik (I)

Nakon pisanja prvog članka o kako stvoriti vlastiti operativni sustavNetko mi je rekao bih li mogao napisati članak o kako stvoriti programski jezik. U početku nisam obraćao puno pažnje, ali sada sam i na druge načine naučio mnogo više o stvaranju programskih jezika. Pa učinimo osnovni programski jezik, lako ugradivi u druge programe i koji radi s virtualnim strojem koji ćemo također dizajnirati. Danas moramo napraviti najosnovniji virtualni stroj.

Vjerojatno se pitate: Virtualni stroj? Ali nije li to vrlo teško i usporava li programe? " Suprotno tome, jednostavan virtualni stroj vrlo je jednostavan i relativno brz. odabrao sam Hrđa kao jezik za virtualni stroj. Ali što je to Hrđa?

Hrđa instalira u Linux Na jednostavan način. Međutim, službene pakete nema. Korisnici Ubuntu možete dodati ovo dvoje PPA: ppa: hansjorg / hrđa  y ppa: cmrx64 / teret, korisnici Svod mogu koristiti AUR (teret-git je paket koji sve instalira). Ostali mogu koristiti:

curl -s https://static.rust-lang.org/rustup.sh | sudo sh

Kako funkcionira virtualni stroj?

Ako znate kako svijet asemblera funkcionira, potpuno je isto, sa hrpom ili hrpom. Ako ne, objasnit ću vam. Zamislimo sljedeći kod:

ispis 2 + 3

Računalo ne razumije što znači 2 + 3, niti zna kojim redoslijedom se treba pridržavati. Računala rade s baterijama ili hrpama u kojima se podaci akumuliraju i kontinuirano izvlače. Taj kôd u našem virtualnom stroju trebao bi izgledati otprilike ovako:

PUSH 2 PUSH 3 DODAJ TISAK

U osnovi bismo stavili 2 na hrpu, 3 također. ADD bi povukao (tj. Uklonio ga iz stoga i dobio njegovu vrijednost) posljednje 2 stavke na stogu i dodao rezultat na vrh stoga. PRINT bi uzeo posljednju stavku na hrpi i njome je prikazao nama. Ajmo sada to učiniti Hrđa.

Prvo moramo definirati jezik za bajt, mogli bismo upotrijebiti postojeću poput one u Java ili CLR .NET / Mono, ali stvorit ćemo jedan temeljniji.

https://gist.github.com/a01de8904fd39a442c20

Za svaku nastavu koristimo heksadecimalni zapis. Na vrh smo stavili # [izvodi (izPrimitivnog)], posebnost je Hrđa a kasnije će nam pomoći da izravno možemo usporediti nabrajanje s bajtovima.

Sada moramo napraviti funkciju koja izvršava svaku od tih uputa. Za to moramo pročitati bajt i usporediti ga s uputama koje imamo u nabrajanju. Ako nađete nešto što postoji, morate izvršiti svoju radnju.

https://gist.github.com/8950ce212a2de2f397f9

To činimo kako bismo pročitali svaki bajt pojedinačno i kako bismo ih izvršili:

https://gist.github.com/12e24a1f0dd65e4cd65d

Kao što vidite, razlikujemo se ako smo prije dobili naredbu PUSH (naša naredba INTEGER), sljedeći bajt bit će u potpunosti prebačen u stog. Tamo koristimo dvije funkcije koje vas nisam naučio, self.pop () y self.push (), koji su očito zaduženi za rukovanje hrpom.

https://gist.github.com/54147f853a8a2b8c01d9

Nisu vrlo složeni, ali pop funkcija ima mehanizme za otkrivanje pogrešaka. Zapravo, u Hrđa, ako uklonimo te mehanizme, to bi nam stvorilo pogrešku u kompilaciji. Sada jednostavno moramo pozvati program perin (naš virtualni stroj) i izvršite bytecode.

https://gist.github.com/99b1ab461318b3a644d0

Taj se bytecode može pročitati iz datoteke, ali ovdje sam ga radi jednostavnosti spremio u varijablu. Ako ga izvršimo, dat će nam očekivani rezultat:

Perin v0.1 Perin VM izvršava FlopFlip bytecode Pokretanje instance PerinVM PerinVM v0.1.0 Integer vrijednost 5

Sav kôd dostupan je na GitHub ispod Apache licenca 2.0: https://github.com/AdrianArroyoCalle/perin. Da bi ih sastavili moraju imati Naboj instaliran i stavljen:

izgraditi naboj && ./cilj/glavno

U sljedećem ćemo poglavlju vidjeti više o našem programskom jeziku.