MicroC

功能介绍

在MicroC的基础上进行部分扩展。由于续算只实现了Expr部分和for循环，所以只展示无续算版本Comp.fs

功能	示例	对应文件
变量赋值声明	int i = 0;	test_init.c
前置与后置自增、自减	++i; --i; i++; i–;	test_selfplus.c
for循环	for(i=0; i<3; i++){ }	test_for.c
三目运算符	a?b:c	test_ternary.c
do-while	do{ }while(i<3);	test_dowhile.c
while	while(i<3){ }	test_while.c
for i in range(0,3)	for i in range(0,3)}{ }	test_range.c
Switch-case(-default)	switch(){case 1:…; case 2:…; default:…; }	test_switch.c
+= -= *= /= %=	i += 2; …	test_primAssign.c
与或非异或 & ｜ ~ ^	a ^ b; a \| b; a & b; ~a;	test_bitop.c
移位运算 >> <<	a << 2; a >> 2;	test_shift.c
Max Min	max(e1, e2); min(e1, e2);	test_minmax.c

执行命令

dotnet fslex --lexlib Microsoft.FSharp.Text.Lexing --unicode CLex.fsl
生成CLex.fs词法分析器
dotnet fsyacc --lexlib Microsoft.FSharp.Text.Lexing --parslib Microsoft.FSharp.Text.Parsing --module CPar CPar.fsy
生成CPar.fs语法分析器与CPar.fsi
javac Machine.java
生成虚拟机
dotnet fsi -r FsLexYacc.Runtime.dll Absyn.fs CPar.fs CLex.fs Parse.fs Interp.fs ParseAndRun.fs
可以启用fsi的运行该编译器。
在fsi中输入:
open ParseAndComp;;
之后则可以在fsi中使用使用：
- fromString：从字符串中进行编译
- fromFile：从文件中进行编译
- compileToFile：生成中间表示

示例：

compileToFile (fromFile "test/test_init.c") "test/test_init.out";;
#q;;fromString "void main(){int i = 1;}";;

生成中间表示之后，便可以使用虚拟机对中间代码进行运行得出结果：

虚拟机功能：

java Machine 运行中间表示
java Machinetrace 追踪堆栈变化

示例：

java Machine test_init.out
java Machinetrace test_init.out

功能实现

变量定义
- 简介：原本的microC只能声明变量，不能顺带赋值。改进后可以同时进行。
- 对比
```
// old
void main(){int i;i = 1;
}
```
```
// new (test_init.c)
int main(){int i = 1;print i;
}
```
- 堆栈图

自增、自减操作

简介:包含i++ ++i --i i–操作

例子：

void main(){int i = 1;print i++;print ++i;print i--;print --i;
}
```http://www.biyezuopin.vip

运行结果：

FOR循环
- 简介：增加了for循环
- 例子：
```
void main(){int i;for(i = 0; i < 5; ++i){print i;}
}
```
- 运行结果：
- 运行栈：

三目运算符
- 简介：三目运算符 a>b?a:b
- 用例：
```
void main(){int a = 2;print a?2:3;print a-2?2:3;
}
```
- 运行结果：

for in range
- 简介：for i in range(0,5) 范围循环
- 例子：
```
void main(){int i;for i in range(0, 5){print i;}
}
```
- 运行结果：

Switch-case-default

例子：

void main(){int i = 0;switch(i){case 1: print 1;case 2: print 2;case 0: {int j = 1; print j;}}i = 5;switch(i){case 1: print 1;case 2: print 2;case 0: {int j = 1; print j;}default: print i;}
}http://www.biyezuopin.vip

运行结果：

+= -= /= *= %=

int main(){int i=0;int n=1;switch(n){case 1:{i=n+n;break;}case 5:i=i+n*n;}
}

运行结果

与或非异或 & ｜ ~ ^

void main(){print 1&0;print 1|0;print 2^1;print ~1;
}

运行结果：

移位 << >>功能：

例子：

void main(){int i = 1;print i << 2;print i >> 1;
}

运行结果

Max Min 功能：

例子：

void main(){print max(10*10,1);print min(10*10,1);
}

运行结果

JVM

BITAND = 26,BITOR = 27,BITXOR = 28,BITLEFT = 29,BITRIGHT = 30, BITNOT = 31
http://www.biyezuopin.vip
- 指令集添加：
  - BITAND：
    - 简介：& 与
    - 功能：将两个表达式进行与运算
  - BITOR：
    - 简介：｜或
    - 功能：将两个表达式进行或运算
  - BITXOR：
    - 简介：^ 异或
    - 功能：将两个表达式进行异或运算
  - BITLEFT：
    - 简介：<<
    - 功能：将值左移
  - BITRIGHT：
    - 简介：>>
    - 功能：将值右移
  - BITNOT：
    - 简介：~
    - 功能：二进制取反

心得体会

这学期大作业比较多，导致最后赶完其他5门大作业和两场考试后，只剩4～5天写编译。因为将近1个月没碰编译，所有结构都要重新看过。又由于F#比较灵巧，刚写的功能几分钟后就忘了是怎么实现的。中间想加一些功能，比如 break、try-catch等，我会发现需要对存储环境进行添加，但由于时间有限遂放弃。其次，在写完无续算版本的编译器后，打算尝试续算版本，感受到了自己有多菜，被头部声明的几个跳转函数玩的死去活来，真的记不住啊，写一句就要往上翻。最后也只实现了Expr部分和一个For循环的续算，卡在Switch 好几个小时又放弃了。。。

1、能感受到写一个功能，可能代码量不是很多，但是要想较长时间。

2、没有把概念、精髓融会贯通，对于环境定义总是写写忘忘，脑中无法生成连贯的思路。

3、虽然很多功能没能实现出来，但经过思考，我大概能知道缺少什么结构，对语言设计、存储有了进一步的理解

4、感受到了仅仅30条指令能完成这么多功能的强大，很有趣

5、没有试过llvm，有点遗憾。有时间会再去折腾一下没实现的功能，也会去试试llvm

从《七周七语言》了解并学习了不同类型的语言、到正则表达、词法分析、语法分析等等，最后自己上手解释器、编译器、生成中间代码、用栈式虚拟机运行，都对计算机学习有着极大的帮助。加深了我对计算本质的理解与运用。

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