Реализация виртуальной машины на основе стека для подмножества C

Привет всем. В настоящее время я внедряю простой язык программирования для обучения, но мне нужен совет. В настоящее время я разрабатываю свой интерпретатор, и у меня возникла проблема.

Мой язык является подмножеством C, и у меня проблема с реализацией интерпретатора стека. На языке будет скомпилировано следующее:

somefunc ()
{
    1 + 2;
}

main ()
{
    somefunc ();
}

Теперь все в порядке, но когда вычисляется «1 + 2», результат помещается в стек, а затем функция возвращается, но в стеке все еще есть число, которого не должно быть. Как я могу обойти эту проблему?

Я думал о сохранении «состояния» стека перед вызовом функции и восстановлении «состояния» после вызова функции. Например, сохранение количества элементов в стеке, затем выполнение кода функции, возврат, а затем извлечение из стека, пока у нас не будет такое же количество элементов, как и раньше (или, может быть, +1, если функция что-то вернула).

Есть идеи? Спасибо за любые советы!


c++ interpreter vm-implementation
person Filip Jeremic    schedule 21.07.2010    source источник

Ответы (3)


arrow_upward
9
arrow_downward

Отличный вопрос! Одним из моих увлечений является написание компиляторов для игрушечных языков, так что спасибо за ваш отличный вкус в программировании.

оператор-выражение — это оператор, в котором код в операторе является просто выражением. Это означает что угодно в форме <expression> ;, включая такие вещи, как присваивания и вызовы функций, но не ifs, whiles или returns. Любой оператор выражения будет иметь остаточное значение в стеке в конце, которое вы должны отбросить.

1 + 2 — это оператор выражения, но таковы и эти:

  • x = 5;
    выражение присваивания оставляет значение 5 в стеке, поскольку результатом присваивания является значение левого операнда. После завершения оператора вы удаляете неиспользуемое значение 5.

  • printf("hello world!\n");
    printf() возвращает количество выводимых символов. У вас останется это значение в стеке, поэтому извлеките его, когда оператор завершится.

По сути, каждый оператор выражения оставляет значение в стеке, если тип выражения не равен void. В этом случае вы либо используете операторы void в особом случае и ничего не выталкиваете после этого, либо помещаете притворное «пустое» значение в стек, чтобы вы всегда могли вытолкнуть значение.

person John Kugelman    schedule 21.07.2010
comment
Забавно, что вы называете это, потому что в моем представлении AST у меня есть узел с именем ASTStmtExpr только для этого! Кажется, я начинаю что-то понимать... Вот в чем я не уверен: из-за ограничений этих ответов на комментарии я должен вставить фрагмент: void Compiler::visit (const ASTStmtExpr& expr_stmt, std:: shared_ptr‹Function› func) { expr_stmt.expr ()-›accept (*this, func); } Вы говорите, что после этого я должен добавить OP_POP, а для таких вещей, как присваивания, я буду помещать фиктивный объект Nil, чтобы он затем выталкивался? - person Filip Jeremic; 21.07.2010
comment
Для присваивания нет, вы не проталкиваете фиктивное значение, потому что у вас уже будет результат присваивания в стеке. Присваивание — это просто выражение с использованием оператора =, который ничем не отличается от + или -, за исключением того, что = имеет побочный эффект присваивания переменной. В противном случае он ведет себя так же, как и все другие операторы. - person John Kugelman; 21.07.2010
comment
Выражение void будет чем-то вроде вызова функции, которая возвращает void. Например: abort();. Но, черт возьми, это может быть просто академическое соображение. В вашем примере кода не перечислены типы возвращаемых функций, так что это может даже не быть проблемой для вас. - person John Kugelman; 21.07.2010
comment
Да, для меня это не проблема, так как в моем языке нет типов, даже примитивы являются объектами в моем языке, поэтому я не думаю, что это будет проблемой. Спасибо за ответ! - person Filip Jeremic; 21.07.2010

arrow_upward
2
arrow_downward

Вам понадобится более умный парсер. Когда вы видите выражение, значение которого не используется, вам нужно выдать POP.

person Hans Passant    schedule 21.07.2010
comment
Здравствуйте, спасибо за ответ. Я все еще нахожусь в начальной стадии компиляторов кодирования, и я думал о такой оптимизации, но не смог найти приемлемого решения :( Может быть, я попробую еще раз, еще раз спасибо !! - person Filip Jeremic; 21.07.2010

arrow_upward
0
arrow_downward

Это важная возможность по оптимизации обучения. у вас есть функция, которая выполняет числовые, но целочисленные математические вычисления, результат int math даже не используется каким-либо образом, в какой-либо форме или форме.

Если ваш компилятор оптимизирует функцию, это уменьшит количество генерируемого и выполняемого байт-кода впустую!

person Nergal    schedule 27.06.2017