TinyRubyコンパイラ/四則演算の評価

整数リテラルが評価できるようになったので、次は四則演算を計算する。

構文木を確認

四則演算の出力する構文木はこんな感じ。

code:irb

irb(main):001:0> minruby_parse "10 + 20"

irb(main):002:0> minruby_parse "10 - 20"

irb(main):003:0> minruby_parse "10 * 20 + 30"

irb(main):004:0> minruby_parse "10 + 2 * 10 - 10 / 2"

四則演算

四則演算を実装する。

code:diff

diff --git a/tinyrubyc.rb b/tinyrubyc.rb

index 1a7a6b9..b756a43 100644

--- a/tinyrubyc.rb

+++ b/tinyrubyc.rb

@@ -6,6 +6,42 @@ def gen(node)

# 整数の場合

+ # 四則演算の場合

+

+ # r12 と r13 の値をスタックへ退避

+ puts " push r12"

+ puts " push r13"

+

+ # 左辺の計算結果を r12 へ格納

+ puts " mov r12, rax"

+

+ # 右辺の計算結果を r13 へ格納

+ puts " mov r13, rax"

+

+ # 演算結果を rax へ格納

+ when "+"

+ puts " add r12, r13"

+ puts " mov rax, r12"

+ when "-"

+ puts " sub r12, r13"

+ puts " mov rax, r12"

+ when "*"

+ puts " imul r12, r13"

+ puts " mov rax, r12"

+ when "/"

+ puts " mov rax, r12"

+ puts " cqo"

+ puts " idiv r13"

+ end

+

+ # r12 と r13 の値をスタックから復元

+ puts " pop r13"

+ puts " pop r12"

end

end

コンパイラが出力するアセンブリコードはこんな感じ。

code:sh

$ echo "10 + 20" | ruby tinyrubyc.rb > tmp.s

$ cat tmp.s

.intel_syntax noprefix

.globl main

main:

; 関数プレリュード

push rbp

mov rbp, rsp

; r12とr13の値を退避

push r12

push r13

; r12 = 10

mov rax, 10

mov r12, rax

; r13 = 20

mov rax, 20

mov r13, rax

; rax = r12 + r13

add r12, r13

mov rax, r12

; 退避していたr12とr13の値を復元

pop r13

pop r12

; 関数エピローグ

pop rbp

ret

コンパイラが出力したアセンブリコードをビルドして実行する。「10 + 20」の結果の「30」がリターンコードとして返ればOK

code:sh

$ gcc -z noexecstack tmp.s

$ ./a.out

$ echo $?

30

リターンコードの最大値

リターンコードの最大値は「255」なため、255を超える値は正しく表示されないので注意。

code:sh

$ echo "255 + 10" | ruby tinyrubyc.rb > tmp.s

$ gcc -z noexecstack tmp.s && ./a.out

$ echo $?

9