В данном проекте представлен компилятор для подмножества языка Rust, написанный на C++. В нем реализованы основные стадии работы современных компиляторов.

На вход подается файл с исходным кодом. Лексический анализатор выделяет из лексем все токены. Они поступают в синтаксический анализатор, которой строит AST. Абстрактное синтаксическое дерево строится по грамматике, которая описана при помощи формальной системы определения синтаксиса EBNF. В финальной стадии к работе приступает генератор кода, который генерирует ассемблерный код по полученному ранее AST.

Каждый токен является объектом класса Token. В этом файле также содержится строго-типизированное перечисление enum class token_type, в котором находятся все известные компилятору токены.

За лексический анализ отвечает класс Lexer. Он хранит в себе вектор токенов vector<Token*> tokens, указатель на текущий токен size_t current_token_index и методы для анализа и дальнейшего синтаксического анализа.

Класс Parser содержит в себе три указателя. С лексером все ясно. Интерес представляют остальные члены класса.

class Parser
{
  Lexer* lex;
  Ast* ast;
  Variable_table* var_table;
  ...
}

Первый из них, это объект класса синтаксического дерева Ast, внутри которого содержится указатель на объект класса Node. Типы узлов представлены в перечислении enum class node_type в файле Node.h. Тип узла задает действие, которое необходимо сделать с потомками:

1. Объявления переменных DCLRT;
2. Присваивания SET;
3. Выражения EXPR, в том числе логические MORE, LESS, EQUALITY;
4. Условные переходы IF, ELSE;
5. Цикл FOR;
6. Математические операции ADD, SUB, MUL, DIV;
7. Переменные VARIABLE и константные целочисленные значения NUMBER;
8. Вывод значения переменной PRINTLN;

Составление AST - один из главных процессов для последующей генерации кода. Дерево строится методом рекурсивного спуска. Грамматика языка описана с помощью расширенной формы Бэкуса-Наура в файле EBNF.txt. Ниже показан пример описания нетерминала условия if-else.

...
<compound_statement> ::= "{", <statement>, "}"
<selection_statement> ::= "if", <expression>, <compound_statement>,
					                ["else", <compound_statement>]
...

В итоге для фрагмента кода:

if var2 < var1*2 {
	println!("{}",var2);
}

Получим следующее AST:

+-SEQ
      +-IF
        +-LESS
          +-VARIABLE (var2)
          +-MUL
            +-VARIABLE (var1)
            +-NUMBER (2)
        +-SEQ
          +-PRINTLN
            +-VARIABLE (var2)

Примечание: узел SEQuence необходим для хранения в нем последовательной инструкции.

Объект класса Generator создается в функции int main(int argc, char* argv[]) и там же вызывается его метод Generate.

  try {
	  generator.Generate();
  }
  catch (const logic_error& error) {
	  cout << error.what() << endl;
  }

При помощи рекурсии генератор кода обходит созданное парсером AST и добавляет необходимые строчки ассемблерного кода в файл *.asm.

Все примеры с исходным кодом, лог файлом, и сгенерированным ассемблерным кодом можно просмотреть в папке Tests.

В файлах *.rs находится исходный код на языке Rust. Например, Condition.rs.

В файле log.txt можно отследить выходные данные всех этапов работы компилятора. Например, log.txt для программы строчкой выше.

И наконец, в файле *.asm находится сгенерированный ассемблерный код. Condition.asm для файла, приведенного в пример выше.