Трансляторы Си в Форт

Total Vacuum

Hishnik писал(а):

В целом да, тут две крайности. Можно последовательно воспроизводить все, "как у всех", постоянно натыкаясь на особенности стека. Можно принципиально не делать ничего "как у всех". Истина где-то посередине, как обычно.

Ну я не то, чтобы специально делаю всё нестандартно и наперекор. Но если при реализации какого-то очередного функционала появляется выбор между громоздким, но зато полностью стандартным решением и простым, но не совсем стандартным, то выберу простое.

Total Vacuum

В соседней теме зашла речь про Бейсики. Еще одну тему плодить не хочется, а по смысле эта тема ближе.
Вот есть такое: https://en.wikipedia.org/wiki/Tiny_BASIC
Грамматика в части операторов там совсем простая:

Код:

    statement ::= PRINT expr-list
                  IF expression relop expression THEN statement
                  GOTO expression
                  INPUT var-list
                  LET var = expression
                  GOSUB expression
                  RETURN
                  CLEAR
                  LIST
                  RUN
                  END

Понятно, что дословно повторять такое не обязательно, по желанию/необходимости удаляем/меняем/добавляем что угодно. На первый взгляд, оно совсем простое и непригодно для чего-то серьезного, но если добавить хотя бы PEEK/POKE/PUSH/POP/массивы, то сразу же заиграет новыми красками.
В идеале на выходе должен получиться готовый рецепт Бейсика на Си (и, как следствие, на Форте). Реализация должна получиться очень простой, но при этом сможет служить неплохой иллюстрацией того, что транслятор своими руками - это достаточно просто, особенно в случае, когда в качестве целевой платформы используется Форт или что-то близкое к нему по духу.

Hishnik

Из добавляемого очень уж просятся именованные подпрограммы. GOSUB по номеру строки - это просто уже что-то... на уровне "не больше 100 строк во всей программе".

Total Vacuum

Hishnik писал(а):

"не больше 100 строк во всей программе".

Не, ну 100 строк, конечно, маловато, но можно и в них транслятор впихнуть, если не сильно переживать по поводу красивости отступов

Total Vacuum

Немного упростил себе жизнь на первом этапе, заменив expr-list и var-list на expr и var соответственно, еще токены пока надо вручную разделять пробелами, ну и then в операторе if убрал за ненадобностью. Все это пока не так принципиально. В итоге набросалось на скорую руку такое:

Сканер (потрошит исходник на отдельные лексемы):

Код:

/* scan */

char h = 0, c, s[32];

int gc () {return c = getchar();}

void hold () {h = 1;}

void token () {
   if (h) {h = 0; return;}
   s[0] = 0;
   while (gc()<'!') if (c==-1) return;
   s[0] = c;
   int p = 1;
   if (c=='"') do s[p++] = gc(); while (c!='"');
   else while (gc()>' ') s[p++] = c;
   s[p] = 0;
}

int t (char *x) {return !strcmp(s,x);}

int n (char *x) {token(); return t(x);}

Total Vacuum

Разбор выражений:

Код:

/* expr */

void op (char *s) {printf(CMD,s);}

void expr ();

void prim () {
   if (t("(")) {expr(); token();}
   else {op(s); if ((s[0]>='a')&&(s[0]<='z')) op(LOAD);}
}

void unary () {if (n("-")) {unary(); op(NEGATE);} else prim();}

void mul () {
   unary();
   while (n("*")||t("/")) if (t("*")) {unary(); op(MUL);} else {unary(); op(DIV);}
   hold();
}

void expr () {
   mul();
   while (n("+")||t("-")) if (t("+")) {mul(); op(ADD);} else {mul(); op(SUB);}
   hold();
}

void cmp () {char r[3]; expr(); token(); strcpy(r,s); expr(); op(r);}

void var () {token(); op(s);}

Это следует читать так:
Выражение - это сумма слагаемых, слагаемое - это произведение множителей, множитель - это первичное выражение со знаком или без, а первичное выражение - это выражение в скобках, число или переменная.

Total Vacuum

Ну и операторы:

Код:

/* stmt */

void print () {
   token(); hold();
   if (s[0]=='"') {expr(); op(PUTS);} else {expr(); op(PUTH);}
}

int stmt () {
   if (n("")) return 0;
   if (t("print"))  {print();} else
   if (t("if"))     {cmp(); op(IF); stmt(); op(ENDIF);} else
   if (t("goto"))   {token(); printf(JMP,s);} else
/*   if (t("input"))  {var(); op(INPUT);} else */
   if (t("let"))    {var(); token(); expr(); op(ASSIGN);} else
   if (t("gosub"))  {token(); printf(CALL,s);} else
   if (t("return")) {op(RET);} else
/*   if (t("clear")||t("list")||t("run")) {} else */
   if (t("end"))    {op(EXIT);} else
                    {printf(LABEL,s); stmt();}
   return 1;
}

void main () {op(TARGET); while (stmt());}

clear/list/run в режиме "компиляции" не нужны, поэтому убрал. input тоже убрал, т.к. в ПЛИС реализация будет другая, а проверять пока можно и без него.

Total Vacuum

Платформо-зависимые вещи убраны в отдельный файл в шапке:

Код:

#include "x86.h"

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>

Транслируется в uf \ micro forth \ и ef \ esoteric forth \

При желании можно и напрямую в асм перегонять, достаточно лишь заменить соответствующие дефайны в подключаемом файле.
Например,

Код:

#define ADD "+"

заменить на что-то вроде

Код:

#define ADD "pop ax\npop bx\nadd ax,bx\npush ax\n"

и т.д.
В сумме 2 файла занимают ровно 100 строк

В версии под ef \ esoteric forth \ нельзя использовать двух- и более- значные числа, а также переменные c/b/h/s/x/o/g (они задействованы в stdio), ну а в остальном отличий нет.
Примеры выложу чуть позже здесь: [url]totalvacuum.ru/UB/ubasic.zip[/url]

Total Vacuum

Hishnik писал(а):

Из добавляемого очень уж просятся именованные подпрограммы.

И да, есть возможность использования именованных подпрограмм. Например:

Код:

let r = 1
let n = 8
gosub fact
print r
end

fact
   let r = r * n
   let n = n - 1
   if n > 1 gosub fact
return

А всё потому, что поленился сделать обработку ошибок. В результате всё непонятное автоматически считается меткой. Лень - двигатель прогресса, однако.

Кроме того, строки не обязаны начинаться с метки, в строке допускается размещать несколько операторов и меток. И наоборот: допускается размещать опкод и операнды на разных строках. Т.е. в каком-то смысле полная свобода в оформлении кода.

Total Vacuum

Собственно, лежит тут: http://totalvacuum/UB/ubasic.zip
Сам ubasic.c компилировал при помощи TCC, но должно любым сишным компилироваться. В скомпилированном виде весит 3K. В папке TEST пара тестов, перекомпилируются при помощи соответствующих *.bat по схеме basic => ef => asm => com, хотя можно и под win сделать, если транслятор ef \ esoteric forth \ подменить.
Натравил на него свой сишный транслятор, там меньше 2K исполняемый файл получается, правда это 16-битный com-файл. Для форт-процессора будет и того меньше, раза в 2, наверное.

Интерпретатор в 100 строк, скорее всего, не уложится, он будет сложнее компилятора, но точно не в разы.

Да, кстати, для добавления poke/peek (а это ведь по сути фортовские !/@) достаточно в stmt() перед label дописать строки

Код:

   if (t("poke"))   {expr(); expr(); op(ASSIGN);} else
   if (t("peek"))   {var(); expr(); op(LOAD); op(ASSIGN);} else

А, например, для push/pop:

Код:

   if (t("push"))   {expr();} else
   if (t("pop"))    {var(); op("!");} else

Хотя peek можно оформить в виде функции, чтобы была возможность использования в выражениях. В этом случае нужно добавить в prim() строку

Код:

else if (t("peek")) {unary(); op(LOAD);}

Забавно будет, если по итогу интерпретатор BASIC на борту Форт-процессора в ПЛИС окажется шустрее спектрумовского

Total Vacuum

Total Vacuum писал(а):

Вот есть такое: https://en.wikipedia.org/wiki/Tiny_BASIC
Грамматика в части операторов там совсем простая:

Код:

    statement ::= PRINT expr-list
                  IF expression relop expression THEN statement
                  GOTO expression
                  INPUT var-list
                  LET var = expression
                  GOSUB expression
                  RETURN
                  CLEAR
                  LIST
                  RUN
                  END

А вообще странно, что они сделали CLEAR/LIST/RUN частью спецификации. Скорее уж это команды редактора или даже операционной системы, но никак не самого языка. Где-то они могут быть полезны (например, при построчном вводе программы через терминал), а где-то полноценный встроенный редактор и запуск по F9, либо внешний редактор и интерпретация или компиляция файлов через командную строку, и вот здесь-то эти команды точно не нужны.
Впрочем, спецификация Tiny BASIC уходит корнями в покрытую мхом почтенную древность, так что простительно.

В этом даже какой-то шарм безвозвратно ушедшей в прошлое 8-битной эпохи.
Ну а в текущих реалиях надо отделять мух от котлет: редактор (если он вообще нужен) будет отдельно, а интерпретатор (BASIC, Forth, любой другой или все сразу) - отдельно.

Victor__v

Цитата:

А вообще странно, что они сделали CLEAR/LIST/RUN частью спецификации.

Идём в ногу со временем [сарказм]

Я бы дал этим словам такой функционал

CLEAR – очистка кэша
LIST – создание списка
RUN – запуск сторонней программы из оболочки форта

Трансляторы Си в Форт

Кто сейчас на конференции