TinyRubyコンパイラ/条件分岐を実装する

if の構文木を確認

まずは構文木を確認する。

code:irb

irb(main):001:0> minruby_parse "if (0 == 0); p(42); else p(43); end"

構文木には以下の要素が格納されている。

配列の0番目の要素

配列の1番目の要素

分岐先を決めるための条件式

配列の2番目の要素

条件式が真の場合に実行される式

配列の3番目の要素

条件式が偽の場合に実行される式

if を実装

if による条件分岐を実装する。

条件式(cond_exp)を評価し、結果が真の場合は then_exp を評価し、偽の場合は else_exp を評価する

code:diff

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

index 649dd71..954af19 100644

--- a/tinyrubyc.rb

+++ b/tinyrubyc.rb

@@ -162,6 +162,31 @@ def gen(node, env)

# スタック上のローカル変数領域から値を取得

offset = var_offset(var_name, env)

+ when "if"

+ # if の場合

+ # 例 :

+ # if (0 == 0); p(42); else; p(43); end

+ # => ["if",

+

+ # 条件式を評価

+ gen(cond_exp, env)

+

+ # 真の場合は then_exp を評価

+ puts " cmp rax, 1"

+ puts " jne .Lelse#{node.object_id}"

+ gen(then_exp, env)

+ puts " jmp .Lend#{node.object_id}"

+

+ # 偽の場合は else_exp を評価

+ puts ".Lelse#{node.object_id}:"

+ gen(else_exp, env) if else_exp

+ puts ".Lend#{node.object_id}:"

else

end

diff --git a/test.sh b/test.sh

index 9a99306..7b724b9 100755

--- a/test.sh

+++ b/test.sh

@@ -32,11 +32,11 @@ assert() {

# # while

# assert 55 'i = 1; sum = 0; while i <= 10; sum = sum + i; i = i + 1; end; p(sum)'

-# # if

-# assert 42 'if (0 == 0); p(42); else p(43); end'

-# assert 43 'if (0 == 1); p(42); else p(43); end'

-# assert 41 'if (0 == 0); p(41); end'

-# assert '' 'if (0 == 1); p(41); end'

+# if

+assert 42 'if (0 == 0); p(42); else p(43); end'

+assert 43 'if (0 == 1); p(42); else p(43); end'

+assert 41 'if (0 == 0); p(41); end'

+assert '' 'if (0 == 1); p(41); end'

# 真の場合は1、偽の場合は0を返す

assert 1 'p(1 == 1)'

if のサンプルコード実行

code:sh

$ echo "a = 10; b = 20; if (a == b); p(4649); else p(5963); end" | ruby tinyrubyc.rb > tmp.s

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

5963

while の構文木を確認

次は while を実装する。

while の構文木を確認。

code:irb

irb(main):008:0> minruby_parse "while (0==0); p(10) end"

構文木には以下の要素が格納されている。

配列の0番目の要素

配列の1番目の要素

繰り返しの有無を判断するための条件式

配列の2番目の要素

繰り返し実行される式

while を実装

if と同じような方法で while を実装する。

code:diff

diff --git a/test.sh b/test.sh

index 7b724b9..b3d783b 100755

--- a/test.sh

+++ b/test.sh

@@ -29,8 +29,8 @@ assert() {

# assert 2 'case 42; when 0; p(0); when 1; p(1); else p(2); end'

# assert 1 'case 42; when 0; p(0); when 42; p(1); else p(2); end'

-# # while

-# assert 55 'i = 1; sum = 0; while i <= 10; sum = sum + i; i = i + 1; end; p(sum)'

+# while

+assert 55 'i = 1; sum = 0; while i <= 10; sum = sum + i; i = i + 1; end; p(sum)'

# if

assert 42 'if (0 == 0); p(42); else p(43); end'

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

index 467eb46..ab3ad34 100644

--- a/tinyrubyc.rb

+++ b/tinyrubyc.rb

@@ -187,6 +187,29 @@ def gen(node, env)

puts ".Lelse#{node.object_id}:"

gen(else_exp, env) if else_exp

puts ".Lend#{node.object_id}:"

+ when "while"

+ # while の場合

+ # 例 : while (0==0); p(10) end

+

+ # 開始ラベル

+ puts ".Lwhile_begin#{node.object_id}:"

+

+ # 条件式を評価

+ gen(cond_exp, env)

+

+ # 真の場合は body_exp を評価

+ puts " cmp rax, 0"

+ puts " je .Lwhile_end#{node.object_id}"

+ gen(body_exp, env)

+

+ # 条件式を評価するため、ループの先頭にジャンプ

+ puts " jmp .Lwhile_begin#{node.object_id}"

+

+ # 終了ラベル

+ puts ".Lwhile_end#{node.object_id}:"

else

end

while の実行

while を使って1から10までの合計を計算。55が出力されればOK

code:sh

$ echo "i = 1; sum = 0; while i <= 10; sum = sum + i; i = i + 1; end; p(sum)" | ruby tinyrubyc.rb > tmp.s

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

55

ブロック内の変数

最後に、if や while のブロックの中で定義された変数を利用できるように修正する。

code:diff

diff --git a/test.sh b/test.sh

index 26ccf97..e51c440 100755

--- a/test.sh

+++ b/test.sh

@@ -31,12 +31,14 @@ assert 1 'case 42; when 0; p(0); when 42; p(1); else p(2); end'

# while

assert 55 'i = 1; sum = 0; while i <= 10; sum = sum + i; i = i + 1; end; p(sum)'

+assert 10 'i = 0; while (i < 10); i = i + 1; foo = 10; end; p(foo)'

# if

assert 42 'if (0 == 0); p(42); else p(43); end'

assert 43 'if (0 == 1); p(42); else p(43); end'

assert 41 'if (0 == 0); p(41); end'

assert '' 'if (0 == 1); p(41); end'

+assert 10 'if (0 == 0); a = 10; end; p(a)'

# 真の場合は1、偽の場合は0を返す

assert 1 'p(1 == 1)'

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

index ab3ad34..8cc1375 100644

--- a/tinyrubyc.rb

+++ b/tinyrubyc.rb

@@ -15,6 +15,24 @@ def collect_var_assign_nodes(node)

var_assigns += collect_var_assign_nodes(stmt)

end

var_assigns

+ when "if"

+ var_assigns = []

+ # 条件式内の var_assigns ノードを収集

+ # then ブロック内の var_assigns ノードを収集

+ # else ブロック内の var_assigns ノードを収集

+ end

+ var_assigns

+ when "while"

+ var_assigns = []

+ # 条件式内の var_assigns ノードを収集

+ # body ブロック内の var_assigns ノードを収集

+ var_assigns

else

[]

end