情報科学実験II　コンパイラ作成

第5回

完成したコンパイラの確認方法

1. テスト用のプログラムとして、fibo.cを次のように作成する。

   int in();
   int out(int x);
   int fib(int k){
       if(k<2){
           return 1;
       }
       return fib(k-2)+fib(k-1);
   }
   int main(){
   int v;
       v=in();
       out(fib(v));
       return 0;
   }
   

2. printast.tgzをダウンロード、解凍する。
3. 以下のプログラム(kadai5.cとする)を作成し、ast.c, gen.c, printast.c, bisonが出力したpicoc.tab.c, flexが出力したlex.yy.cファイルとともにコンパイルする。
   gen.cのコンパイルが通らず、結果が出せない場合には、字句解析と構文解析ができたことを示すことを考えてもらいたい。少なくともast.cのコンパイルを通す。kadai5.cの最後から3行目のelse genCode();を削除して、ast.c, printast.c, bisonが出力した.cファイル(例えばpicoc.tab.c), flexが出力したlex.yy.cファイルとともにコンパイルする。

   #include <stdio.h>
   #include <stdlib.h>
   #include <string.h>
   #include "ast.h"
   #include "gen.h"  /* アセンブリコードを出力しないのであれば不要 */
   #include "printast.h"
   #if YYDEBUG
   extern int yydebug;
   #endif
   extern DefNodePtr sourcedefs;
   FILE  *af;
   
   /* もし、bisonへの入力ファイル例えばpicoc.yやflexへの入力ファイル例えばpicoc.lで
   yyerror()の中身を定義していれば、
   multiple definition of `yyerror'などのコンパイルエラーが出る。
   その場合はここでの定義は不要なので、mainの前までを削除する */
   int yyerror( char *msg ){
   	fprintf( stderr, msg );
   	exit( 1 );
   }
   
   int main( int argc, char **argv ){
   #if YYDEBUG
   int i;
   	for( i=1; i<argc; i++ ){
   		if( strcmp( argv[i], "-d" )==0 ) yydebug = 1;
   	}
   #endif
   	af = stdout;
   	/* 構文解析を実行 */
   	if( yyparse() ) return EXIT_FAILURE;
   	/* 結果を出力 */
   	if( argc > 1 ) printASTDef( argc, argv, sourcedefs );
   	else genCode();   /* アセンブリコードを出力しないのであれば不要 */
   	return EXIT_SUCCESS;
   }
   

4. その結果できたファイル(この例ではkadai5と仮定する)を実行するときに、
   • オプションなしに「cat fibo.c | ./kadai5」のように実行するとコンパイル結果が出力される。このプログラムをMarsで実行すると、入力した数に対するフィボナッチ数が出力されるはず。
   • -tオプションをつけて「cat fibo.c | ./kadai5 -t」のように実行すると構文木をテキストで出力する。

     Prototype Func in
     Prototype Func out
     Func fib
       Stmt: if
         Op: <
           Op: var
             Sym param1 k
           Op: const 2
         Stmt: return
           Op: const 1
       Stmt: return
         Op: +
           Op: func
             Sym func3 fib
             Op: arglist
               Op: -
                 Op: var
                   Sym param1 k
                 Op: const 2
           Op: func
             Sym func3 fib
             Op: arglist
               Op: -
                 Op: var
                   Sym param1 k
                 Op: const 1
     Func main
       Stmt: expr
         Op: =
           Sym local1 v
           Op: func
             Sym func1 in
       Stmt: expr
         Op: func
           Sym func2 out
           Op: arglist
             Op: func
               Sym func3 fib
               Op: arglist
                 Op: var
                   Sym local1 v
       Stmt: return
         Op: const 0
     

   • -sオプションをつけて「cat fibo.c | ./kadai5 -s」のように実行すると記号表をテキストで出力する。

     記号表
     局所変数 no.1 v (関数 main)
     仮引数 no.1 k (関数 fib)
     関数 no.1 in (仮引数 0 個, 局所変数 0 個)
     関数 no.2 out (仮引数 1 個, 局所変数 0 個)
     関数 no.3 fib (仮引数 1 個, 局所変数 0 個)
     関数 no.4 main (仮引数 0 個, 局所変数 1 個)
     

   • 演習室のLinux環境では、-gオプションをつけて次のように実行すると構文木をグラフとして出力する。

     cat fibo.c | ./kadai5 -g | dot -Tx11
     

     その他の環境でJavaが実行できるのであれば、gv.jarをダウンロードして

     cat fibo.c | ./kadai5 -g | java -jar gv.jar
     

     のようにグラフを表示されることができる。
     Javaもない場合は、

     cat fibo.c | ./kadai5 -g > kadai5.dot
     

     のように実行して、ファイルkadai5.dotに出力する。この内容をグラフ表示ページに入力すると、グラフが表示される。
     
   • -pオプションをつけて「cat fibo.c | ./kadai5 -p」のように実行すると構文木に対応するCプログラムが表示される。入力したプログラムとほぼ同じはず。ただし、プロトタイプ宣言の変数名は構文解析の時点で情報が失われているので、元と違う名前になっている。

     int in();
     int out(int x1);
     int fib(int k){
         if(k<2){
             return 1;
         }
         return fib(k-2)+fib(k-1);
     }
     int main(){
     int v;
         v=in();
         out(fib(v));
         return 0;
     }