minrubyコンパイラ / 条件分岐を実装する

比較演算子

code:diff

commit d138d3c60148811f26529fa3f55f391fa736970c

Author: takashi hatakeyama <takashi.hatakeyama@gmail.com>

Date: Fri Aug 4 20:12:48 2023 +0900

比較演算子を実装

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

index 938e649..780db82 100644

--- a/minrubyc.rb

+++ b/minrubyc.rb

@@ -29,7 +29,7 @@ end

def gen(tree, env)

@@ -58,6 +58,24 @@ def gen(tree, env)

puts "\tmul x0, x0, x1"

when "/"

puts "\tsdiv x0, x0, x1"

+ when "=="

+ puts "\tcmp x0, x1"

+ puts "\tcset x0, eq"

+ when "!="

+ puts "\tcmp x0, x1"

+ puts "\tcset x0, ne"

+ when "<"

+ puts "\tcmp x0, x1"

+ puts "\tcset x0, lt"

+ when "<="

+ puts "\tcmp x0, x1"

+ puts "\tcset x0, le"

+ when ">"

+ puts "\tcmp x0, x1"

+ puts "\tcset x0, gt"

+ when ">="

+ puts "\tcmp x0, x1"

+ puts "\tcset x0, ge"

else

end

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

index 084c486..f7cfc25 100755

--- a/test.sh

+++ b/test.sh

@@ -18,6 +18,23 @@ assert() {

fi

}

+# 比較演算

+# 真の場合は1、偽の場合は0を返す

+assert 1 'p(1 == 1)'

+assert 0 'p(1 == 2)'

+assert 0 'p(1 != 1)'

+assert 1 'p(1 != 2)'

+assert 1 'p(1 < 2)'

+assert 0 'p(1 < 1)'

+assert 1 'p(1 <= 2)'

+assert 1 'p(1 <= 1)'

+assert 0 'p(1 <= 0)'

+assert 1 'p(2 > 1)'

+assert 0 'p(1 > 1)'

+assert 1 'p(2 >= 1)'

+assert 1 'p(1 >= 1)'

+assert 0 'p(0 >= 1)'

+

# 変数

assert "10\n20\n30\n" "a = 10; b = 20; c = 30; p a; p b; p c"

ifを実装

ifで条件分岐できるようにした。その他、細々とした修正を行った。

ifのブロックの中で定義したローカル変数もアクセスできるようにした

スタックポインタの値は16バイト単位で増減する必要があった

関数の内部でspが増減することがあるので、ローカル変数へアクセスするときにはspではなくfp(フレームポインタ)からのオフセットでアクセスするようにした

code:diff

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

index 780db82..4079524 100644

--- a/minrubyc.rb

+++ b/minrubyc.rb

@@ -1,25 +1,27 @@

require "minruby"

# tree 内の変数名一覧

-def var_names(arr, tree)

+def var_names(tree)

- tmp_arr = arr

+ arr = []

- tmp_arr = tmp_arr + var_names(tmp_arr, statement)

+ arr = arr + var_names(statement)

end

- tmp_arr

- else

arr

+ else

+ []

end

end

-# スタックフレーム上の変数のアドレスをスタックポインタ（sp）からのオフセットとして返す

+# スタックフレーム上の変数のアドレスをフレームポインタ(fp)からのオフセットとして返す

# 例：

-# ひとつ目の変数のアドレス = スタックポインタ + 16

-# ふたつ目の変数のアドレス = スタックポインタ + 24

-# ふたつ目の変数のアドレス = スタックポインタ + 32

+# ひとつ目の変数のアドレス = フレームポインタ(fp) + 16

+# ふたつ目の変数のアドレス = フレームポインタ(fp) + 24

+# ふたつ目の変数のアドレス = フレームポインタ(fp) + 32

# ...

def var_offset(var, env)

# 変数1つにつき8バイトの領域が必要

@@ -95,29 +97,51 @@ def gen(tree, env)

# 評価した値をスタック上のローカル変数領域へ格納

gen(expr, env)

# スタック上のローカル変数領域からx0へ値をロード

+ # 条件式を評価

+ puts "\t// 条件式を評価"

+ gen(cexpr, env)

+ puts "\tbeq .Lelse#{tree.object_id}"

+ # 真の場合はtexprを評価

+ puts "\t// 真の場合"

+ gen(texpr, env)

+ puts "\tb .Lendif#{tree.object_id}"

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

+ # 偽の場合はfexprを評価

+ puts "\t// 偽の場合"

+ gen(fexpr, env) if fexpr

+ puts ".Lendif#{tree.object_id}:"

else

end

end

tree = minruby_parse(ARGF.read)

-env = var_names([], tree)

+env = var_names(tree)

puts "\t.text"

puts "\t.align 2"

puts "\t.globl _main"

puts "_main:"

+lvar_size = env.size * 8

+# NOTE: スタックのサイズは16の倍数でなければならない

+puts "\tmov fp, sp"

gen(tree, env)

+# NOTE: スタックのサイズは16の倍数でなければならない

puts "\tret"

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

index f7cfc25..978b6d1 100755

--- a/test.sh

+++ b/test.sh

@@ -18,6 +18,12 @@ assert() {

fi

}

+# 条件分岐

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

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

+assert 44 'a = 44; if (a == 44); p a; end'

+assert 45 'a = 40; if (a == 40); b = 5; p a + b; end'

+

# 比較演算

# 真の場合は1、偽の場合は0を返す

assert 1 'p(1 == 1)'

while を実装

code:diff

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

index 4079524..370bcd9 100644

--- a/minrubyc.rb

+++ b/minrubyc.rb

@@ -7,10 +7,18 @@ def var_names(tree)

arr = []

- arr = arr + var_names(statement)

+ arr += var_names(statement)

end

arr

+ arr = []

+ end

+ arr

else

[]

@@ -103,10 +111,10 @@ def gen(tree, env)

# 条件式を評価

puts "\t// 条件式を評価"

- gen(cexpr, env)

+ gen(cond, env)

puts "\tbeq .Lelse#{tree.object_id}"

@@ -120,6 +128,15 @@ def gen(tree, env)

puts "\t// 偽の場合"

gen(fexpr, env) if fexpr

puts ".Lendif#{tree.object_id}:"

+ puts ".Lwhile#{tree.object_id}:"

+ gen(cond, env)

+ puts "\tbeq .Lendwhile#{tree.object_id}"

+ gen(body, env)

+ puts "\tb .Lwhile#{tree.object_id}"

+ puts ".Lendwhile#{tree.object_id}:"

else

end

puts "\tmov fp, sp"

+# ローカル変数を0で初期化

+env.each do |var|

+end

+

gen(tree, env)

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

index 978b6d1..5132a10 100755

--- a/test.sh

+++ b/test.sh

@@ -18,11 +18,16 @@ assert() {

fi

}

-# 条件分岐

+# while

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

+assert 55 'sum = 0; i = 1; while (i <= 10); one = 1; sum = sum + i; i = i + one; 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 44 'a = 44; if (a == 44); p a; end'

assert 45 'a = 40; if (a == 40); b = 5; p a + b; end'

+assert "10\n20\n0\n" 'a = 10; if (1); b = 20; else c = 30; end; p a; p b; p c'

# 比較演算

# 真の場合は1、偽の場合は0を返す

メモ

Cでは0は偽、0以外は真として扱われる（今は bool 値もあるが、昔は無かった）

code:test.c

int main() {

printf("1 == 1 => %d\n", 1 == 1);

printf("1 == 0 => %d\n", 1 == 0);

printf("2 == 2 => %d\n", 2 == 2);

printf("2 == 3 => %d\n", 2 == 3);

if (1) {

printf("1 is true\n");

}

if (0) {

// do nothing

} else {

printf("0 is false\n");

}

if (2) {

printf("2 is true\n");

}

return 0;

}

code:sh

1 == 1 => 1

1 == 0 => 0

2 == 2 => 1

2 == 3 => 0

1 is true

0 is false

2 is true