Compare commits
10
Commits
v1.0
..
5e58ea1796
| Author | SHA1 | Date | |
|---|---|---|---|
|
|
5e58ea1796 | ||
|
|
d22b4009b0 | ||
|
|
a8d42f86c4 | ||
|
|
a3319cd3be | ||
|
|
a6d21a65cb | ||
|
|
2d006d5e2b | ||
|
|
81d07aa6e5 | ||
|
|
306be6b82d | ||
|
|
c2532ae11f | ||
|
|
345d711570 |
@@ -1,6 +0,0 @@
|
|||||||
program := statement*
|
|
||||||
statement := expression
|
|
||||||
expression := call | string_literal
|
|
||||||
call := name "(" argument-list? ")"
|
|
||||||
argument-list := string_literal ("," string_literal)*
|
|
||||||
|
|
||||||
@@ -0,0 +1,43 @@
|
|||||||
|
# Вступление
|
||||||
|
|
||||||
|
Добро пожаловать в небольшую книжку по основам языка FZLang и спасибо, что решились попробовать этот язык программирования.
|
||||||
|
|
||||||
|
Для начала, стоит рассказать, что это за язык и как будет идти обучение в этой "книжке".
|
||||||
|
|
||||||
|
## Что такое FZLang
|
||||||
|
|
||||||
|
FZLang - это язык программирования с собственным тулчейном, включающим в себя компилятор и виртуальную машину.
|
||||||
|
Компилятор позволяет проверить и скомпилировать исходный код программы, чтобы сохранить в переносимый файл, а виртуальная машина - выполнить программу, написанную на FZLang.
|
||||||
|
|
||||||
|
Изначально, этот проект задумывался как самоучитель по компиляторостроению.
|
||||||
|
Мне (Samsonium) было интересно разобрать:
|
||||||
|
|
||||||
|
- Почему между компилятором и интерпретатором есть значимая разница?
|
||||||
|
- Как программа, под названием "компилятор" понимает, что я хочу сделать?
|
||||||
|
- Как устроено исполнение скомпилированной программы? Да и как, вообще, происходит процесс "перевода" с человеческого на машинный?
|
||||||
|
|
||||||
|
Я занимаюсь программированием уже более 10 лет, но за всё время так и не удосужился об этом разузнать!
|
||||||
|
|
||||||
|
Поэтому, этот проект был рождён как поле для экспериментов, разрабатывая который я стану лучше понимать устройство того, на чём строится весь мир программистов.
|
||||||
|
Однако, по ходу разработки у языка стала появлятся своя форма, а также философия.
|
||||||
|
|
||||||
|
Сейчас, я бы описал философию языка так: "быть удобным, как инструмент, но всегда стараться оставаться предсказуемым".
|
||||||
|
Полагаю, любое комьюнити желает своему языку того же, но мне это помогло сделать определённый выбор в ключевых точках развития.
|
||||||
|
|
||||||
|
### Как в FZLang устроена работа с памятью
|
||||||
|
|
||||||
|
Изначально вопрос появился после внедрения стеков виртуальной машины, и звучал он так: "сборщик мусора или что-то другое?".
|
||||||
|
Изучить работу сборщика было, конечно, интересно.
|
||||||
|
Однако мне, человеку, выбравшему Java как первый язык, была знакома его "тяжесть" и "скорость" работы.
|
||||||
|
Конечно же, отдельное "спасибо" за это можно сказать его сборщику мусора.
|
||||||
|
|
||||||
|
Поэтому, вместо GC я решил посмотреть в сторону RAII и, в итоге, получил хорошую формулу гуляния объекта в программе:
|
||||||
|
если объект подан как аргумент, то происходит "заимствование" его во вложенное окружение, и если объект возвращается, то происходит перемещение объекта в родительское окружение.
|
||||||
|
Такой подход позволяет не делать GC, а ещё, что самое важное, получить детерминированное время жизни объекта, а значит, детерминированную память (настолько, насколько это возможно).
|
||||||
|
|
||||||
|
Короче говоря, FZLang обзавёлся scope-based RAII.
|
||||||
|
|
||||||
|
---
|
||||||
|
|
||||||
|
Далее: [Начало работы](./01_getting-started.md)
|
||||||
|
|
||||||
@@ -0,0 +1,46 @@
|
|||||||
|
# Начало работы
|
||||||
|
|
||||||
|
Для того, чтобы начать работу с FZLang, достаточно установить себе на компьютер два исполяемых файла:
|
||||||
|
|
||||||
|
- `fzc` - компилятор
|
||||||
|
- `fz` - виртуальная машина
|
||||||
|
|
||||||
|
Для того, чтобы скомпилировать программу, достаточно выполнить программу `fzc`, указав в качестве аргументов пути к файлам с исходным кодом.
|
||||||
|
Если программа успешно скомпилировалась, то её можно запустить через программу `fz`, также указав путь скомпилированному файлу.
|
||||||
|
Без указания компилятору пути к выходному файлу, скомпилированная программа будет сохранена как `a.fzb`.
|
||||||
|
|
||||||
|
## Настройки компилятора
|
||||||
|
|
||||||
|
Чтобы посмотреть о доступных настройках компилятора, выполните `fzc --help` (или `fzc -h`).
|
||||||
|
На данный момент, справка выглядит так:
|
||||||
|
|
||||||
|
```
|
||||||
|
Usage: fzc [flags] <sources...>
|
||||||
|
Available flags:
|
||||||
|
-h --help Print help
|
||||||
|
-v --verbose Display compilation info (tokens, AST, consts table, etc)
|
||||||
|
-V --version Print compiler version
|
||||||
|
-o --out Set compiled file name
|
||||||
|
```
|
||||||
|
|
||||||
|
Флаг `-h` (`--help`) просто выводит ту же справку. Флаги `-v` / `--verbose` делает подробный вывод компиляции:
|
||||||
|
|
||||||
|
- Какие лексемы были прочитаны;
|
||||||
|
- Какое синтаксическое дерево было собрано;
|
||||||
|
- Какие значения были записаны в таблицу констант;
|
||||||
|
- Какие опкоды были записаны в программу.
|
||||||
|
|
||||||
|
Флаги `-V` / `--version` выводят версию компилятора. Флаги `-o`, `--out` позволяют задать путь выходного файла.
|
||||||
|
|
||||||
|
## Настройки виртуальной машины
|
||||||
|
|
||||||
|
У виртуальной машины есть всего два флага: `--help` (`-h`) и `-d`.
|
||||||
|
|
||||||
|
- `--help` (или `-h`) выводит справку;
|
||||||
|
- `-d <путь к файлу>` выводит список опкодов с нумерацией. С помощью этого флага вы можете посмотреть, как вашу программу будет читать ВМ.
|
||||||
|
|
||||||
|
---
|
||||||
|
|
||||||
|
Далее: [Основы и типы](./02_basics-and-types.md)
|
||||||
|
|
||||||
|
Назад: [Вступление](./00_introduction.md)
|
||||||
@@ -0,0 +1,2 @@
|
|||||||
|
# Размещение объектов
|
||||||
|
|
||||||
@@ -0,0 +1,119 @@
|
|||||||
|
# Опкоды
|
||||||
|
|
||||||
|
Программы, написанные на FZLang, исполняются с помощью виртуальной машины, входящей в тулчейн FZLang и компилирующейся в паре с компилятором.
|
||||||
|
Компилятор FZC может выпускать следующие опкоды, которые понимает и исполняет ВМ:
|
||||||
|
|
||||||
|
## Загрузка данных и работа со стеком
|
||||||
|
|
||||||
|
Коды: `0xF00001`..`0xF00004`
|
||||||
|
|
||||||
|
| Номер | Название | Назначение | Аргумент |
|
||||||
|
| -------- | ----------------------- | ------------------------------- | --------------------- |
|
||||||
|
| 0xF00001 | FZL_OPCODE_LOADCONST | Загрузить константу `N` на стек | `N` - номер константы |
|
||||||
|
| 0xF00002 | FZL_OPCODE_CALL_BUILTIN | Вызвать встроенную функцию `N` | `N` - номер функции |
|
||||||
|
| 0xF00003 | FZL_OPCODE_PUSHNUM | Поместить на стек число `N` | `N` - значение |
|
||||||
|
| 0xF00004 | FZL_OPCODE_PUSHBOOL | Поместить на стек булеву `B` | `B` - значение |
|
||||||
|
|
||||||
|
## Управление контекстом и окружением
|
||||||
|
|
||||||
|
Коды: `0xF10001`..`0xF10005`
|
||||||
|
|
||||||
|
| Номер | Название | Назначение |
|
||||||
|
| -------- | ---------------------- | ------------------------------------------------------------------- |
|
||||||
|
| 0xF10001 | FZL_OPCODE_MK_ENVTABLE | Создать новое окружение |
|
||||||
|
| 0xF10002 | FZL_OPCODE_RM_ENVTABLE | Уничтожить окружение |
|
||||||
|
| 0xF10003 | FZL_OPCODE_STORE | Создать в окружении имя, лежащее на вершине стека |
|
||||||
|
| 0xF10004 | FZL_OPCODE_LOOKUP_ENV | Достать из стека имя, найти в окружении и положить на стек значение |
|
||||||
|
| 0xF10005 | FZL_OPCODE_WRITE | Достать со стека имя и значение, и записать в окружение |
|
||||||
|
|
||||||
|
## Управление потоком
|
||||||
|
|
||||||
|
Коды: `0xF20001`..`0xF20002`
|
||||||
|
|
||||||
|
| Номер | Название | Назначение | Аргумент |
|
||||||
|
| -------- | -------------- | ----------------------------------------------------------------- | ------------------------ |
|
||||||
|
| 0xF20001 | FZL_OPCODE_JMP | Прыгнуть на адрес `IP` | `IP` - адрес-цель прыжка |
|
||||||
|
| 0xF20002 | FZL_OPCODE_JZ | Прыгнуть на адрес `IP`, если значение на вершине стека равно нулю | `IP` - адрес-цель прыжка |
|
||||||
|
|
||||||
|
## Вызов функций
|
||||||
|
|
||||||
|
Коды: `0xF30001`..`0xF30002`
|
||||||
|
|
||||||
|
| Номер | Название | Назначение |
|
||||||
|
| -------- | --------------- | ----------------------------------------------------------------- |
|
||||||
|
| 0xF30001 | FZL_OPCODE_CALL | Положить на стек вызовов текущий адрес и перейти к началу функции |
|
||||||
|
| 0xF30002 | FZL_OPCODE_RET | Снять со стека вызовов последний адрес и перейти к нему |
|
||||||
|
|
||||||
|
## Работа с объектами
|
||||||
|
|
||||||
|
Коды: `0xFA0001`..`0xFA0005`
|
||||||
|
|
||||||
|
| Номер | Название | Назначение | Аргумент |
|
||||||
|
| -------- | ------------------------ | -------------------------------------------------------------------------------- | --------------------- |
|
||||||
|
| 0xFA0001 | FZL_OPCODE_ALLOC_OBJECT | Аллоцировать объект под `N` значений и поместить его на стек | `N` - кол-во значений |
|
||||||
|
| 0xFA0002 | FZL_OPCODE_GET_FIELD | Снять со стека ссылку на объект и получить значение поля `N` | `N` - номер поля |
|
||||||
|
| 0xFA0003 | FZL_OPCODE_SET_FIELD | Снять со стека ссылку на объект и значение, а затем записать значение в поле `N` | `N` - номер поля |
|
||||||
|
| 0xFA0004 | FZL_OPCODE_ESCAPE_OBJECT | Перенести объект (в т.ч. дочерние ему) в родительское окружение | отсутствует |
|
||||||
|
|
||||||
|
## Арифметические операции
|
||||||
|
|
||||||
|
Коды: `0xA00001`..`0xA00007`
|
||||||
|
|
||||||
|
| Номер | Название | Назначение |
|
||||||
|
| -------- | -------------- | --------------------------------------------------------------------------------------- |
|
||||||
|
| 0xA00001 | FZL_OPCODE_ADD | Снять два числа со стека и сложить их, положив результат на стек |
|
||||||
|
| 0xA00002 | FZL_OPCODE_SUB | Снять два числа со стека и вычесть первое от второго, положив результат на стек |
|
||||||
|
| 0xA00003 | FZL_OPCODE_MUL | Снять два числа со стека и переменожить их, положив результат на стек |
|
||||||
|
| 0xA00004 | FZL_OPCODE_DIV | Снять два числа со стека и поделить первое на второе, положив результат на стек |
|
||||||
|
| 0xA00005 | FZL_OPCODE_POW | Снять два числа со стека и возвести второе в степерь первого, положив результат на стек |
|
||||||
|
| 0xA00006 | FZL_OPCODE_MOD | Снять два числа со стека и положить на стек остаток от деления второго на первое |
|
||||||
|
| 0xA00007 | FZL_OPCODE_NEG | Снять число со стека, инвертировать, и положить обратно на стек |
|
||||||
|
|
||||||
|
## Сравнение чисел
|
||||||
|
|
||||||
|
Коды: `0xB00001`..`0xB00006`
|
||||||
|
|
||||||
|
| Номер | Название | Назначение |
|
||||||
|
| -------- | ------------------- | ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ |
|
||||||
|
| 0xB00001 | FZL_OPCODE_CMP_EQ | Снять два числа со стека, проверить на равенство и положить на стек результат |
|
||||||
|
| 0xB00002 | FZL_OPCODE_CMP_NEQ | Снять два числа со стека, проверить на неравенство и сохранить результат на стеке |
|
||||||
|
| 0xB00003 | FZL_OPCODE_CMP_LT | Снять два числа со стека, проверить, что второе меньше первого, и затем положить результат на стек |
|
||||||
|
| 0xB00004 | FZL_OPCODE_CMP_LTEQ | Снять два числа со стека, проверить, что второе меньше или равно первому, и затем положить результат на стек |
|
||||||
|
| 0xB00005 | FZL_OPCODE_CMP_GT | Снять два числа со стека, проверить, что второе больше первого, и затем положить результат на стек |
|
||||||
|
| 0xB00006 | FZL_OPCODE_CMP_GTEQ | Снять два числа со стека, проверить, что второе больше или равно первому, и затем положить результат на стек |
|
||||||
|
|
||||||
|
## Сравнение строк
|
||||||
|
|
||||||
|
Коды: `0xB10001`..`0xB10002`
|
||||||
|
|
||||||
|
| Номер | Название | Назначение |
|
||||||
|
| -------- | ---------------------- | ------------------------------------------------------------------------------ |
|
||||||
|
| 0xB10001 | FZL_OPCODE_CMP_EQ_STR | Снять две строки со стека, сравнить на равенство, положить результат на стек |
|
||||||
|
| 0xB10002 | FZL_OPCODE_CMP_NEQ_STR | Снять две строки со стека, сравнить на неравенство, положить результат на стек |
|
||||||
|
|
||||||
|
## Сравнение объектов
|
||||||
|
|
||||||
|
Коды: `0xB20001`..`0xB20002`
|
||||||
|
|
||||||
|
| Номер | Название | Назначение |
|
||||||
|
| -------- | ---------------------- | ------------------------------------------------------------------------------- |
|
||||||
|
| 0xB20001 | FZL_OPCODE_CMP_EQ_OBJ | Снять два объекта со стека, сравнить на равенство, положить результат на стек |
|
||||||
|
| 0xB20002 | FZL_OPCODE_CMP_NEQ_OBJ | Снять два объекта со стека, сравнить на неравенство, положить результат на стек |
|
||||||
|
|
||||||
|
## Бинарные логические операции
|
||||||
|
|
||||||
|
Коды: `0xC00001`..`0xC00002`
|
||||||
|
|
||||||
|
| Номер | Название | Назначение |
|
||||||
|
| -------- | -------------- | ------------------------------------------------------------------------ |
|
||||||
|
| 0xC00001 | FZL_OPCODE_AND | Взять два значения со стека и положить на стек результат логического И |
|
||||||
|
| 0xC00002 | FZL_OPCODE_OR | Взять два значения со стека и положить на стек результат логического ИЛИ |
|
||||||
|
|
||||||
|
## Унарные логические операции
|
||||||
|
|
||||||
|
Коды: `0xD00001`
|
||||||
|
|
||||||
|
| Номер | Название | Назначение |
|
||||||
|
| -------- | -------------- | ------------------------------------------------------------------ |
|
||||||
|
| 0xD00001 | FZL_OPCODE_NOT | Взять значение со стека и положить инвертированный булев результат |
|
||||||
|
|
||||||
@@ -0,0 +1,102 @@
|
|||||||
|
# Стеки виртуальной машины
|
||||||
|
|
||||||
|
Во время работы, виртуальная машина FZLang полагается на три стека: данных, окружений и вызовов.
|
||||||
|
Каждый стек инициализируется как массив из 256 значений, а затем зануляется.
|
||||||
|
Основное свойство, присущее всем трём стекам - последнее значение является верхом стека и сниматься в первую очередь должно оно, декрементируя указатель на вершину стека.
|
||||||
|
|
||||||
|
## Стек данных
|
||||||
|
|
||||||
|
Стек данных представляет из себя массив из 256 элементов типа `fzl_value_t`.
|
||||||
|
Структура `fzl_value_t` - это контейнер для хранения значений, используемых во время работы программы.
|
||||||
|
|
||||||
|
```c
|
||||||
|
typedef struct
|
||||||
|
{
|
||||||
|
fzl_type_t type;
|
||||||
|
|
||||||
|
union
|
||||||
|
{
|
||||||
|
void *obj;
|
||||||
|
|
||||||
|
struct
|
||||||
|
{
|
||||||
|
const char *value;
|
||||||
|
size_t length;
|
||||||
|
} s;
|
||||||
|
|
||||||
|
char c;
|
||||||
|
bool b;
|
||||||
|
|
||||||
|
int8_t i8;
|
||||||
|
uint8_t u8;
|
||||||
|
|
||||||
|
int16_t i16;
|
||||||
|
uint16_t u16;
|
||||||
|
|
||||||
|
int32_t i32;
|
||||||
|
uint32_t u32;
|
||||||
|
|
||||||
|
int64_t i64;
|
||||||
|
uint64_t u64;
|
||||||
|
|
||||||
|
intptr_t i;
|
||||||
|
uintptr_t u;
|
||||||
|
} as;
|
||||||
|
} fzl_value_t;
|
||||||
|
```
|
||||||
|
|
||||||
|
Стек используется во время работы программы виртуальной машиной, чтобы писать и читать промежуточные вычисления.
|
||||||
|
К концу работы программы, стек должен быть пуст.
|
||||||
|
|
||||||
|
## Стек окружений
|
||||||
|
|
||||||
|
Чтобы определять лексическое окружение, в котором на данный момент производятся вычисления и выполняются команды, используется стек окружений.
|
||||||
|
Стек окружений - это массив из 256 элементов типа `fzl_vm_env_t`.
|
||||||
|
|
||||||
|
```c
|
||||||
|
typedef struct
|
||||||
|
{
|
||||||
|
size_t size;
|
||||||
|
size_t remainder;
|
||||||
|
|
||||||
|
fzl_vm_env_entry_t *table;
|
||||||
|
|
||||||
|
fzl_vm_object_t **owned_objects;
|
||||||
|
size_t owned_objects_remainder;
|
||||||
|
size_t owned_objects_count;
|
||||||
|
} fzl_vm_env_t;
|
||||||
|
```
|
||||||
|
|
||||||
|
Каждый элемент стека хранит таблицу локальных имён `fzl_vm_env_entry_t`, а также объекты, которые принадлежат текущему окружению.
|
||||||
|
Локальное имя - это контейнер, оборачивающий `fzl_value_t` и дающий ему имя:
|
||||||
|
|
||||||
|
```c
|
||||||
|
typedef struct
|
||||||
|
{
|
||||||
|
char *name;
|
||||||
|
fzl_value_t value;
|
||||||
|
} fzl_vm_env_entry_t;
|
||||||
|
```
|
||||||
|
|
||||||
|
Объект же представляет из себя массив полей, хранимых в этом объекте.
|
||||||
|
Количество элементов определется при аллокации объекта (опкод `FZL_OPCODE_ALLOC_OBJECT N`, подробнее - в [описании опкодов](./opcodes.md)).
|
||||||
|
|
||||||
|
```c
|
||||||
|
typedef struct
|
||||||
|
{
|
||||||
|
fzl_value_t *values;
|
||||||
|
size_t values_count;
|
||||||
|
} fzl_vm_object_t;
|
||||||
|
```
|
||||||
|
|
||||||
|
Создание окружения или выход из него происходит при опкодах `FZL_OPCODE_MK_ENVTABLE` и `FZL_OPCODE_RM_ENVTABLE` соответственно.
|
||||||
|
При этом, если компилятор видит возвращаемое из функции значение типа `FZL_TYPE_OBJECT`, то перед опкодами `FZL_OPCODE_RET` и `FZL_OPCODE_RM_ENVTABLE` он вставляет `FZL_OPCODE_ESCAPE_OBJECT`,
|
||||||
|
которое позволяет переместить владение объектом в родительское окружение.
|
||||||
|
|
||||||
|
## Стек возврата
|
||||||
|
|
||||||
|
Стек возврата хранит адреса инструкций при входе в функцию (через опкод `FZL_OPCODE_CALL`).
|
||||||
|
Опкод `FZL_OPCODE_RET` снимает адрес со стека вызовов и прыгает на снятый адрес.
|
||||||
|
|
||||||
|
Сам по себе стек представляет из себя 256 элементов типа `size_t`.
|
||||||
|
|
||||||
@@ -0,0 +1,31 @@
|
|||||||
|
# Философия языка
|
||||||
|
|
||||||
|
Язык FZLang преследует две цели при разработке: "быть удобным, как инструмент, но всегда оставаться предсказуемым".
|
||||||
|
|
||||||
|
Вот, какими путями язык пытается достичь этой философии:
|
||||||
|
|
||||||
|
## В отношении к памяти и ресурсам
|
||||||
|
|
||||||
|
В средах с GC программист точно не знает, в какой момент сборщик мусора решит произвести очистку:
|
||||||
|
объект может висеть секундами после завершения метода.
|
||||||
|
А в момент очистки рантайм может устроить микропаузу, что критично для аудио, игр, сети или встроенных систем.
|
||||||
|
|
||||||
|
В модели scope-based RAII, которая используется в том числе в FZLang, память детерминирована.
|
||||||
|
Любой объект имеет область, которая им владеет, а как только область уничтожается - объект уничтожается вместе с ней.
|
||||||
|
Время отклика таком подходе равное и предсказуемое.
|
||||||
|
|
||||||
|
Ещё один плюс, который предоставляет модель scope-based RAII - это работа с ресурсами (сокеты, файлы).
|
||||||
|
Проблема освобождения ресурсов решается чистой семантикой области видимости: умирает скоуп - очищается всё, что к нему привязано.
|
||||||
|
|
||||||
|
И последним аргументом в сторону scope-based RAII стало отстутствие оверхеда на рантайм.
|
||||||
|
Полноценному GC для работы нужны карты памяти, фоновые потоки, барьеры чтения и записи.
|
||||||
|
В FZLang виртуальная машина весит очень мало, а вся память освобождается по ходу чтения инструкций.
|
||||||
|
|
||||||
|
## В отношении синтаксиса
|
||||||
|
|
||||||
|
Язык FZLang намеренно не упрощается некоторые детали синтаксиса.
|
||||||
|
Например, при обращении к экземпляру класса в его методах, использование `this` является обязательным, как и указание типов при декларациях, - это строгая часть.
|
||||||
|
Однако, объявление функции без возвращаемого типа позволяет опускать тип, так как писать на месте типа постоянно `void` было бы избыточно.
|
||||||
|
|
||||||
|
Таким образом, FZLang старается балансировать между синтаксисом, позволяющим оставаться языку детерминированным и упрощениями, которые действительно уместны.
|
||||||
|
|
||||||
@@ -0,0 +1,120 @@
|
|||||||
|
# Вывод ошибок
|
||||||
|
|
||||||
|
Если во время работы программы происходит ошибка рантайма, то ВМ выводит своё состояние на момент остановки.
|
||||||
|
Среди выводимой информации есть:
|
||||||
|
|
||||||
|
1. Указатель на адрес инструкции;
|
||||||
|
2. Стек данных;
|
||||||
|
3. Стек окружений;
|
||||||
|
4. Стек вызовов.
|
||||||
|
|
||||||
|
## Указатель на адрес инструкции (IP)
|
||||||
|
|
||||||
|
Он может быть полезен для отладки, в паре с выводом опкодов программы.
|
||||||
|
Если подать в ВМ флаг `--debug` (`-d`) вместе с путём к скомпилированной программой, то ВМ выведет список опкодов программы без её запуска.
|
||||||
|
|
||||||
|
Выглядит вывод программы примерно так:
|
||||||
|
|
||||||
|
```
|
||||||
|
0000: MK_ENVTABLE
|
||||||
|
0001: JMP IP: 53
|
||||||
|
0003: MK_ENVTABLE
|
||||||
|
0004: LOADCONST #0 ('a')
|
||||||
|
0006: STORE
|
||||||
|
0007: LOADCONST #0 ('a')
|
||||||
|
0009: WRITE
|
||||||
|
0010: MK_ENVTABLE
|
||||||
|
0011: LOADCONST #0 ('a')
|
||||||
|
0013: LOOKUP_ENV
|
||||||
|
0014: GET_FIELD #0
|
||||||
|
...
|
||||||
|
```
|
||||||
|
|
||||||
|
Порядковый номер позволяет быстро найти инструкцию, на которой произошло исключение.
|
||||||
|
Полный список опкодов и их описание можно найти в документе [списка опкодов](../internals/opcodes.md).
|
||||||
|
|
||||||
|
## Стек данных
|
||||||
|
|
||||||
|
Стек данных выводится как список значений в стиле `[T] V`, где `T` - номер типа, `V` - значение.
|
||||||
|
Если значение является строкой или объектом, то в начале дописывается `str: V` и `ref: V` соответственно.
|
||||||
|
|
||||||
|
Вот, как выглядит пример вывода стека:
|
||||||
|
|
||||||
|
```
|
||||||
|
> Data stack:
|
||||||
|
> [2] str: 'this'
|
||||||
|
```
|
||||||
|
|
||||||
|
Важно учесть, что значения выводятся сверху вниз. То есть, первыми будут выведены самые свежие значения.
|
||||||
|
|
||||||
|
## Стек окружения
|
||||||
|
|
||||||
|
Стек окружения выводится как два списка: объекты во владении и локальные для окружения имена.
|
||||||
|
|
||||||
|
Пример окружения:
|
||||||
|
|
||||||
|
```
|
||||||
|
> Environments:
|
||||||
|
> [1] 0x55a9d8196a20:
|
||||||
|
> Owned objects (0/2):
|
||||||
|
> Local entries (3/4):
|
||||||
|
> [14] b = 4
|
||||||
|
> [1] a = ref 0x55a9d81969e0
|
||||||
|
> [0] this = 0
|
||||||
|
> [0] 0x55a9d8196930:
|
||||||
|
> Owned objects (1/2):
|
||||||
|
> ref: 0x55a9d81969e0 (entries: 1)
|
||||||
|
> Local entries (1/2):
|
||||||
|
> [1] sum = ref 0x55a9d81969e0
|
||||||
|
```
|
||||||
|
|
||||||
|
`> [N] A` - это сама таблица окружения.
|
||||||
|
`N` - это уровень таблицы, который тем выше, чем глубже само окружение.
|
||||||
|
`A` - это адрес таблицы в памяти.
|
||||||
|
|
||||||
|
Внутри идёт первый список - "Owned objects", с указанием количества элементов и аллоцированным размером массива `(<кол-во>/<размер>)`.
|
||||||
|
Перечисление объектов идёт форматом `ref: A (entries: N)`, где `A` - адрес объекта в памяти, `N` - количество хранимых полей.
|
||||||
|
|
||||||
|
Далее идёт список локальных имён - "Local entries", с таким же указанием количества элементов к аллоцированному размеру.
|
||||||
|
Формат элемента - `[T] N = V`, где `T` - номер типа, `N` - имя элемента, а `V` - его значение.
|
||||||
|
|
||||||
|
## Стек вызовов
|
||||||
|
|
||||||
|
На стеке вызовов лежат точки возврата, которые попадают на стек при инструкции `CALL` и съедаются инструкцией `RET`.
|
||||||
|
|
||||||
|
```
|
||||||
|
> Call stack:
|
||||||
|
> [0] 53
|
||||||
|
```
|
||||||
|
|
||||||
|
Формат записи простой: `[L] IP`, где `L` - уровень вложенности (больше = глубже), а `IP` - указатель на номер инструкции, на которую нужно прыгнуть после возврата.
|
||||||
|
|
||||||
|
## Полный вывод
|
||||||
|
|
||||||
|
Итого, полный вывод ошибки выглядит следующим образом:
|
||||||
|
|
||||||
|
```
|
||||||
|
===== ERROR =====
|
||||||
|
> Caused on IP: 21
|
||||||
|
|
||||||
|
> Data stack:
|
||||||
|
> [2] str: 'this'
|
||||||
|
|
||||||
|
> Environments:
|
||||||
|
> [1] 0x55a9d8196a20:
|
||||||
|
> Owned objects (0/2):
|
||||||
|
> Local entries (3/4):
|
||||||
|
> [14] b = 4
|
||||||
|
> [1] a = ref 0x55a9d81969e0
|
||||||
|
> [0] this = 0
|
||||||
|
> [0] 0x55a9d8196930:
|
||||||
|
> Owned objects (1/2):
|
||||||
|
> ref: 0x55a9d81969e0 (entries: 1)
|
||||||
|
> Local entries (1/2):
|
||||||
|
> [1] sum = ref 0x55a9d81969e0
|
||||||
|
|
||||||
|
> Call stack:
|
||||||
|
> [0] 53
|
||||||
|
Error: runtime error - expected 2 values in data stack
|
||||||
|
```
|
||||||
|
|
||||||
@@ -0,0 +1,61 @@
|
|||||||
|
/* FZL (FromZero Language) syntax */
|
||||||
|
/* Version 1 */
|
||||||
|
/* Authors: */
|
||||||
|
/* - Samsonium (https://git.samsonium.dev/Samsonium) */
|
||||||
|
|
||||||
|
<program> ::= <_> <statement>+
|
||||||
|
|
||||||
|
<statement> ::= <class_stmt>
|
||||||
|
| <fn_stmt>
|
||||||
|
| <if_stmt>
|
||||||
|
| <block_stmt>
|
||||||
|
| <ret_stmt>
|
||||||
|
| <expr_stmt>
|
||||||
|
|
||||||
|
<_> ::= " "*
|
||||||
|
<ws> ::= " "+
|
||||||
|
|
||||||
|
<expr_stmt> ::= <expr> <_> ";" <_>
|
||||||
|
<block_stmt> ::= "{" <_> <statement>* "}" <_>
|
||||||
|
<ret_stmt> ::= "return" (<ws> <expr>)? <_> ";" <_>
|
||||||
|
|
||||||
|
<class_stmt> ::= "class" <ws> <name> <_> "{" <_> (<declaration> | <fn_stmt>)* "}" <_>
|
||||||
|
<fn_stmt> ::= "fn" <ws> <name> <_> "(" <_> (<param> (<_> "," <_> <param>)*)? ")" <_> <block_stmt>
|
||||||
|
<param> ::= <type> <ws> <name>
|
||||||
|
|
||||||
|
<if_stmt> ::= "if" <_> "(" <_> <expr> <_> ")" <_> <statement> (<_> "else" <ws> <statement>)?
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Assign (lowest epxression priority, right-associative) */
|
||||||
|
<expr> ::= <assign_expr>
|
||||||
|
<assign_expr> ::= <new_expr> (<_> "=" <_> <assign_expr>)?
|
||||||
|
<new_expr> ::= ("new" <ws> <name>) | <or_expr>
|
||||||
|
<or_expr> ::= <and_expr> (<_> "||" <_> <and_expr>)*
|
||||||
|
<and_expr> ::= <cond_expr> (<_> "&&" <_> <cond_expr>)*
|
||||||
|
<cond_expr> ::= <term_expr> (<_> <cond_op> <_> <term_expr>)*
|
||||||
|
<cond_op> ::= "==" | "!=" | "<=" | ">=" | "<" | ">"
|
||||||
|
|
||||||
|
<term_expr> ::= <factor_expr> (<_> ("+" | "-") <_> <factor_expr>)*
|
||||||
|
<factor_expr> ::= <power_expr> (<_> ("*" | "/" | "%") <_> <power_expr>)*
|
||||||
|
<power_expr> ::= <unary_expr> (<_> "^" <_> <power_expr>)?
|
||||||
|
<unary_expr> ::= (("!" | "-" | "+") <_>)* <postfix_expr>
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Postfix: chain of calls and dots */
|
||||||
|
<postfix_expr> ::= <primary_expr> (<call_suffix> | <member_suffix>)*
|
||||||
|
<call_suffix> ::= <_> "(" <_> (<expr> (<_> "," <_> <expr>)*)? <_> ")"
|
||||||
|
<member_suffix> ::= <_> "." <_> <name>
|
||||||
|
|
||||||
|
<primary_expr> ::= <literal>
|
||||||
|
| <declaration>
|
||||||
|
| "(" <_> <expr> <_> ")"
|
||||||
|
| <name>
|
||||||
|
|
||||||
|
<declaration> ::= <type> <ws> <name>
|
||||||
|
|
||||||
|
<type> ::= "int" | "uint" | "bool" | "char" | "str"
|
||||||
|
| "i8" | "i16" | "i32" | "i64"
|
||||||
|
| "u8" | "u16" | "u32" | "u64"
|
||||||
|
|
||||||
|
<literal> ::= <number> | <string_literal> | "true" | "false" | "null"
|
||||||
|
<name> ::= ([A-z] | "_") | ([A-z] | [0-9] | "_")*
|
||||||
|
<string_literal> ::= ('"' [^"]* '"') | ("'" [^']* "'")
|
||||||
|
|
||||||
@@ -0,0 +1,2 @@
|
|||||||
|
# Грамматика (EBNF)
|
||||||
|
|
||||||
@@ -0,0 +1,40 @@
|
|||||||
|
# Операторы
|
||||||
|
|
||||||
|
FZLang поддерживает арифметические, логические и унарные операции.
|
||||||
|
Во время работы бинарные операции достают со стека два значения, и обратно кладут результат на стек.
|
||||||
|
Унарные операции достают одно значение со стека, а затем кладут результат обратно на стек.
|
||||||
|
|
||||||
|
## Арифметические операции
|
||||||
|
|
||||||
|
| Операция | Допустимые типы | Описание |
|
||||||
|
| -------- | --------------- | -------- |
|
||||||
|
| `N + N` | *все числовые* | Сложение двух операндов |
|
||||||
|
| `N - N` | *все числовые* | Вычитание правого операнда из левого |
|
||||||
|
| `N * N` | *все числовые* | Переменожение двух операндов |
|
||||||
|
| `N / N` | *все числовые* | Деление левого операнда на правый |
|
||||||
|
| `N % N` | *все числовые* | Получение остатка от деления левого операнда на правый |
|
||||||
|
| `N ^ N` | *все числовые* | Возведение левого операнда в степень правого |
|
||||||
|
| `-N` | *все числовые* | Инверсия операнда |
|
||||||
|
|
||||||
|
## Операции сравнения
|
||||||
|
|
||||||
|
| Операция | Допустимые типы | Описание |
|
||||||
|
| -------- | --------------- | -------- |
|
||||||
|
| `N == N` | *все числовые*, булевы, объекты, строки | Сравнить равенство операндов |
|
||||||
|
| `N != N` | *все числовые*, булевы, объекты, строки | Сравнить неравенство операндов |
|
||||||
|
| `N > N` | *все числовые* | Проверить, что левый операнд больше правого |
|
||||||
|
| `N >= N` | *все числовые* | Проверить, что левый операнд больше или равен правому |
|
||||||
|
| `N < N` | *все числовые* | Проверить, что левый операнд меньше правого |
|
||||||
|
| `N <= N` | *все числовые* | Проверить, что левый операнд меньше или равен правому |
|
||||||
|
| `!N` | булевы | Инвертировать операнд |
|
||||||
|
|
||||||
|
> Важно:
|
||||||
|
> В случае сравнения объектов (`==`, `!=`), сравниваются адреса, а не значения!
|
||||||
|
|
||||||
|
## Логические операции
|
||||||
|
|
||||||
|
| Операция | Допустимые типы | Описание |
|
||||||
|
| -------- | --------------- | -------- |
|
||||||
|
| `N && N` | булевы | Логическое **И** двух операндов |
|
||||||
|
| `N || N` | булевы | Логическое **ИЛИ** двух операндов |
|
||||||
|
|
||||||
@@ -0,0 +1,54 @@
|
|||||||
|
# Система типов
|
||||||
|
|
||||||
|
FZLang имеет две основы для типов: примитивы и объекты.
|
||||||
|
|
||||||
|
Примитивами являются строки, числовые типы, булевы и скрытый тип - "объект".
|
||||||
|
Объектами на данный момент являются экземпляры классов, а также литерал `null`.
|
||||||
|
|
||||||
|
## Таблица типов
|
||||||
|
|
||||||
|
| Внутреннее имя | Синтаксическое имя | Описание |
|
||||||
|
| --------------- | ------------------ | -------- |
|
||||||
|
| FZL_TYPE_NULL | *отстутсвует* | *на данный момент не используется* |
|
||||||
|
| FZL_TYPE_OBJECT | *отстутсвует* | экземпляр класса или литерал `null` |
|
||||||
|
| FZL_TYPE_STRING | `str` | строка |
|
||||||
|
| FZL_TYPE_CHAR | `char` | *на данный момент не используется* |
|
||||||
|
| FZL_TYPE_BOOL | `bool` | булева |
|
||||||
|
| FZL_TYPE_INT8 | `i8` | 8-битное знаковое число |
|
||||||
|
| FZL_TYPE_UINT8 | `u8` | 8-битное беззнаковое число |
|
||||||
|
| FZL_TYPE_INT16 | `i16` | 16-битное знаковое число |
|
||||||
|
| FZL_TYPE_UINT16 | `u16` | 16-битное беззнаковое число |
|
||||||
|
| FZL_TYPE_INT32 | `i32` | 32-битное знаковое число |
|
||||||
|
| FZL_TYPE_UINT32 | `u32` | 32-битное беззнаковое число |
|
||||||
|
| FZL_TYPE_INT64 | `i64` | 64-битное знаковое число |
|
||||||
|
| FZL_TYPE_UINT64 | `u64` | 64-битное беззнаковое число |
|
||||||
|
| FZL_TYPE_INT | `int` | знаковое число размером с машинное слово |
|
||||||
|
| FZL_TYPE_UINT | `uint` | беззнаковое число размером с машинное слово |
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
## Совместимость
|
||||||
|
|
||||||
|
При проверке совместимости типов работают следующие правила:
|
||||||
|
|
||||||
|
1. Если оба типа - объекты (`FZL_TYPE_OBJECT`), то:
|
||||||
|
1. Если один из типов имеет имя класса `<nullptr>`, проверка **пройдена**;
|
||||||
|
2. Если оба типа имеют одинаковое имя класса, проверка **пройдена**;
|
||||||
|
3. В ином случае проверка **не пройдена**.
|
||||||
|
2. Если типы равны, проверка **пройдена**;
|
||||||
|
3. Если оба типа - числовые (`u8`..`uint`, `i8`..`int`), проверка **пройдена**;
|
||||||
|
4. Если ни одно правило из вышеперечисленных не сработало, то проверка **не пройдена**.
|
||||||
|
|
||||||
|
**пройдена** = типы совместимы, **не пройдена** - не совместимы.
|
||||||
|
|
||||||
|
## Работа в рантайме
|
||||||
|
|
||||||
|
Для примитивов (т.е., не `FZL_TYPE_OBJECT`), значения используются прямо.
|
||||||
|
Это значит, что они все операции, работающие со значениями используют для работы то значение, что лежит в контейнере на стеке.
|
||||||
|
|
||||||
|
Объектные типы хранятся на стеке как **ссылки на объект**.
|
||||||
|
Для них валидные такие операции, как:
|
||||||
|
|
||||||
|
- `FZL_OPCODE_ESCAPE_OBJECT` (эвакуация объекта в родительское окружение)
|
||||||
|
- `FZL_OPCODE_GET_FIELD N` (чтение поля с индексом `N` из объекта)
|
||||||
|
- `FZL_OPCODE_SET_FIELD N` (запись значения в поле объекта с индексом `N`)
|
||||||
|
|
||||||
@@ -0,0 +1,23 @@
|
|||||||
|
# Встроенные функции
|
||||||
|
|
||||||
|
В языке FZLang предусмотрены встроеные функции, доступные для использования в любой программе.
|
||||||
|
|
||||||
|
## Выход `exit`
|
||||||
|
|
||||||
|
```
|
||||||
|
fn exit(uint code)
|
||||||
|
```
|
||||||
|
|
||||||
|
Функция принимает аргументом беззнаковое число и выходит из программы с указанным кодом.
|
||||||
|
|
||||||
|
## Вывод в stdout `printline`
|
||||||
|
|
||||||
|
```
|
||||||
|
fn printline(value)
|
||||||
|
```
|
||||||
|
|
||||||
|
Принимает аргументом любое значение и выводит в стандартный вывод указанное значение.
|
||||||
|
Для примитивы выводятся чисто, на основе типа.
|
||||||
|
Объекты выводятся как `obj<...>`, где `...` - перечисление значений полей.
|
||||||
|
Поля выводятся по типу и значению в формате: `T<V>`, где `T` - название типа, `V` - текущее значение.
|
||||||
|
|
||||||
@@ -27,6 +27,7 @@ fzl_options_t *fzl_mkoptions(int argc, char **argv)
|
|||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
memset(opts, 0, sizeof(fzl_options_t));
|
memset(opts, 0, sizeof(fzl_options_t));
|
||||||
|
opts->should_continue = true;
|
||||||
|
|
||||||
if (argc < 2)
|
if (argc < 2)
|
||||||
{
|
{
|
||||||
@@ -81,12 +82,14 @@ fzl_options_t *fzl_mkoptions(int argc, char **argv)
|
|||||||
size_t fcount = 0;
|
size_t fcount = 0;
|
||||||
char **files = malloc(fremainder * sizeof(char *));
|
char **files = malloc(fremainder * sizeof(char *));
|
||||||
|
|
||||||
|
if (opts->should_continue)
|
||||||
|
{
|
||||||
for (; i < argc; i++)
|
for (; i < argc; i++)
|
||||||
{
|
{
|
||||||
if (argv[i][0] == '-')
|
if (argv[i][0] == '-')
|
||||||
{
|
{
|
||||||
printf(
|
printf("%sWarning%s: unhandled flag '%s' (should be defined before "
|
||||||
"%sWarning%s: unhandled flag '%s' (should be defined before sources "
|
"sources "
|
||||||
"list)\n",
|
"list)\n",
|
||||||
FZL_CWARNING, FZL_CRST, argv[i]);
|
FZL_CWARNING, FZL_CRST, argv[i]);
|
||||||
continue;
|
continue;
|
||||||
@@ -100,6 +103,7 @@ fzl_options_t *fzl_mkoptions(int argc, char **argv)
|
|||||||
|
|
||||||
files[fcount++] = argv[i];
|
files[fcount++] = argv[i];
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
opts->files = files;
|
opts->files = files;
|
||||||
opts->files_count = fcount;
|
opts->files_count = fcount;
|
||||||
@@ -115,7 +119,6 @@ fzl_options_t *fzl_mkoptions(int argc, char **argv)
|
|||||||
return NULL;
|
return NULL;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
opts->should_continue = true;
|
|
||||||
return opts;
|
return opts;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|||||||
@@ -17,6 +17,7 @@ void print_hint()
|
|||||||
printf("Usage: fz [flags] <file path>\n");
|
printf("Usage: fz [flags] <file path>\n");
|
||||||
printf("Flags:\n");
|
printf("Flags:\n");
|
||||||
printf("\t-h\t--help\tprint usage information\n");
|
printf("\t-h\t--help\tprint usage information\n");
|
||||||
|
printf("\t-d\t--debug\tdisplay program opcodes\n");
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
// Parse passed arguments and build args setup structure
|
// Parse passed arguments and build args setup structure
|
||||||
|
|||||||
Reference in New Issue
Block a user