Lex and parse mult, div, mod and exp. Now, go on and generate the assembly for those!
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.idea/
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target/
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# gombaila
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# gombaila
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Let's write a compiler in Java!
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Let's write a compiler in Java!
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Inspired by Pixeled: https://www.youtube.com/watch?v=vcSijrRsrY0.
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Inspired by Pixeled: https://www.youtube.com/watch?v=vcSijrRsrY0.
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pom.xml
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63
pom.xml
Normal file
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@ -0,0 +1,63 @@
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<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
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<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
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||||||
|
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
|
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|
xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
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<modelVersion>4.0.0</modelVersion>
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<parent>
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<groupId>ch.fritteli</groupId>
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<artifactId>fritteli-build-parent</artifactId>
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<version>5.0.1-SNAPSHOT</version>
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</parent>
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<groupId>ch.fritteli.gombaila</groupId>
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<artifactId>gombaila</artifactId>
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<version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
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<properties>
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<project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
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</properties>
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<dependencies>
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<dependency>
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<groupId>io.vavr</groupId>
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<artifactId>vavr</artifactId>
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</dependency>
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||||||
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<dependency>
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||||||
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<groupId>org.jetbrains</groupId>
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|
<artifactId>annotations</artifactId>
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</dependency>
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||||||
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<dependency>
|
||||||
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<groupId>org.slf4j</groupId>
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||||||
|
<artifactId>slf4j-api</artifactId>
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||||||
|
</dependency>
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||||||
|
<dependency>
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||||||
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<groupId>ch.qos.logback</groupId>
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|
<artifactId>logback-classic</artifactId>
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|
</dependency>
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||||||
|
<dependency>
|
||||||
|
<groupId>org.projectlombok</groupId>
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||||||
|
<artifactId>lombok</artifactId>
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||||||
|
</dependency>
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||||||
|
<dependency>
|
||||||
|
<groupId>org.junit.jupiter</groupId>
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||||||
|
<artifactId>junit-jupiter-api</artifactId>
|
||||||
|
</dependency>
|
||||||
|
<dependency>
|
||||||
|
<groupId>org.assertj</groupId>
|
||||||
|
<artifactId>assertj-core</artifactId>
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|
</dependency>
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||||||
|
</dependencies>
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||||||
|
<build>
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||||||
|
<plugins>
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||||||
|
<plugin>
|
||||||
|
<groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
|
||||||
|
<artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>
|
||||||
|
<configuration>
|
||||||
|
<source>21</source>
|
||||||
|
<target>21</target>
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||||||
|
</configuration>
|
||||||
|
</plugin>
|
||||||
|
</plugins>
|
||||||
|
</build>
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||||||
|
</project>
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57
src/main/java/ch/fritteli/gombaila/ElementWalker.java
Normal file
57
src/main/java/ch/fritteli/gombaila/ElementWalker.java
Normal file
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@ -0,0 +1,57 @@
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|
package ch.fritteli.gombaila;
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import io.vavr.control.Option;
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|
import org.jetbrains.annotations.NotNull;
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import java.util.function.BiFunction;
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||||||
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import java.util.function.BiPredicate;
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public class ElementWalker<T, E> {
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||||||
|
@NotNull
|
||||||
|
private final T back;
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||||||
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@NotNull
|
||||||
|
private final BiPredicate<T, Integer> hasNextPredicate;
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||||||
|
@NotNull
|
||||||
|
private final BiPredicate<T, Integer> hasPrevPredicate;
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||||||
|
@NotNull
|
||||||
|
private final BiFunction<T, Integer, E> atFunction;
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||||||
|
private int index = 0;
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||||||
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public ElementWalker(@NotNull final T back,
|
||||||
|
@NotNull final BiPredicate<T, Integer> hasNextPredicate,
|
||||||
|
@NotNull final BiPredicate<T, Integer> hasPrevPredicate,
|
||||||
|
@NotNull final BiFunction<T, Integer, E> atFunction) {
|
||||||
|
this.back = back;
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|
this.hasNextPredicate = hasNextPredicate;
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|
this.hasPrevPredicate = hasPrevPredicate;
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||||||
|
this.atFunction = atFunction;
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|
}
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||||||
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public boolean hasNext() {
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return this.hasNextPredicate.test(this.back, this.index);
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||||||
|
}
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|
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||||||
|
@NotNull
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public E next() {
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return this.atFunction.apply(this.back, this.index++);
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||||||
|
}
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||||||
|
@NotNull
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public Option<E> peekNext() {
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return Option.when(this.hasNext(), () -> this.atFunction.apply(this.back, this.index));
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|
}
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||||||
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public boolean hasPrev() {
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||||||
|
return this.hasPrevPredicate.test(this.back, this.index);
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||||||
|
}
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|
@NotNull
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public E prev() {
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||||||
|
return this.atFunction.apply(this.back, --this.index);
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||||||
|
}
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||||||
|
|
||||||
|
@NotNull
|
||||||
|
public Option<E> peekPrev() {
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||||||
|
return Option.when(this.hasPrev(), () -> this.atFunction.apply(this.back, this.index - 1));
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|
}
|
||||||
|
}
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30
src/main/java/ch/fritteli/gombaila/GombailaMain.java
Normal file
30
src/main/java/ch/fritteli/gombaila/GombailaMain.java
Normal file
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@ -0,0 +1,30 @@
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||||||
|
package ch.fritteli.gombaila;
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||||||
|
|
||||||
|
import ch.fritteli.gombaila.domain.common.NodeProg;
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||||||
|
import ch.fritteli.gombaila.domain.common.Token;
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||||||
|
import ch.fritteli.gombaila.domain.generator.Generator;
|
||||||
|
import ch.fritteli.gombaila.domain.lexer.Lexer;
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||||||
|
import ch.fritteli.gombaila.domain.parser.Parser;
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||||||
|
import io.vavr.collection.Stream;
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|
import org.jetbrains.annotations.NotNull;
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import java.io.IOException;
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import java.net.URISyntaxException;
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import java.nio.charset.StandardCharsets;
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|
import java.nio.file.Files;
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||||||
|
import java.nio.file.Paths;
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||||||
|
public class GombailaMain {
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||||||
|
public static void main(@NotNull final String[] args) throws URISyntaxException, IOException {
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final String string = Files.readString(Paths.get(Lexer.class.getClassLoader().getResource("gombaila/simple.gb").toURI()));
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final Lexer lexer = new Lexer(string);
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final Stream<Token> tokens = lexer.lex();
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System.out.println("TOKENS:\n" + tokens.mkString("\n"));
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final Parser parser = new Parser(tokens);
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final NodeProg nodeProg = parser.parse();
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System.out.println("STMTS:\n" + nodeProg.stmts().mkString("\n"));
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final Generator generator = new Generator(nodeProg);
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final String asm = generator.generate();
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|
Files.writeString(Paths.get("./target/simple.asm"), asm, StandardCharsets.UTF_8);
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}
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}
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16
src/main/java/ch/fritteli/gombaila/domain/SeqWalker.java
Normal file
16
src/main/java/ch/fritteli/gombaila/domain/SeqWalker.java
Normal file
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@ -0,0 +1,16 @@
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|
package ch.fritteli.gombaila.domain;
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|
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||||||
|
import ch.fritteli.gombaila.ElementWalker;
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||||||
|
import io.vavr.collection.Seq;
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|
import org.jetbrains.annotations.NotNull;
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public class SeqWalker<E> extends ElementWalker<Seq<E>, E> {
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|
public SeqWalker(@NotNull final Seq<E> seq) {
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|
super(
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|
seq,
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||||||
|
(back, index) -> index < back.length(),
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|
(back, index) -> index > 0,
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Seq::get
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);
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||||||
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}
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||||||
|
}
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@ -0,0 +1,4 @@
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package ch.fritteli.gombaila.domain.common;
|
||||||
|
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public sealed interface Node permits NodeExpr, NodeProg, NodeStmt {
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||||||
|
}
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@ -0,0 +1,6 @@
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package ch.fritteli.gombaila.domain.common;
|
||||||
|
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||||||
|
public sealed interface NodeBinExpr extends NodeExpr
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||||||
|
permits NodeBinExprAdd, NodeBinExprDiv, NodeBinExprExp, NodeBinExprMinus, NodeBinExprMod, NodeBinExprMult {
|
||||||
|
|
||||||
|
}
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@ -0,0 +1,6 @@
|
||||||
|
package ch.fritteli.gombaila.domain.common;
|
||||||
|
|
||||||
|
import org.jetbrains.annotations.NotNull;
|
||||||
|
|
||||||
|
public record NodeBinExprAdd(@NotNull NodeExpr lhs, @NotNull NodeExpr rhs) implements NodeBinExpr {
|
||||||
|
}
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@ -0,0 +1,6 @@
|
||||||
|
package ch.fritteli.gombaila.domain.common;
|
||||||
|
|
||||||
|
import org.jetbrains.annotations.NotNull;
|
||||||
|
|
||||||
|
public record NodeBinExprDiv(@NotNull NodeExpr lhs, @NotNull NodeExpr rhs) implements NodeBinExpr {
|
||||||
|
}
|
|
@ -0,0 +1,6 @@
|
||||||
|
package ch.fritteli.gombaila.domain.common;
|
||||||
|
|
||||||
|
import org.jetbrains.annotations.NotNull;
|
||||||
|
|
||||||
|
public record NodeBinExprExp(@NotNull NodeExpr lhs, @NotNull NodeExpr rhs) implements NodeBinExpr {
|
||||||
|
}
|
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@ -0,0 +1,6 @@
|
||||||
|
package ch.fritteli.gombaila.domain.common;
|
||||||
|
|
||||||
|
import org.jetbrains.annotations.NotNull;
|
||||||
|
|
||||||
|
public record NodeBinExprMinus(@NotNull NodeExpr lhs, @NotNull NodeExpr rhs) implements NodeBinExpr {
|
||||||
|
}
|
|
@ -0,0 +1,6 @@
|
||||||
|
package ch.fritteli.gombaila.domain.common;
|
||||||
|
|
||||||
|
import org.jetbrains.annotations.NotNull;
|
||||||
|
|
||||||
|
public record NodeBinExprMod(@NotNull NodeExpr lhs, @NotNull NodeExpr rhs) implements NodeBinExpr {
|
||||||
|
}
|
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@ -0,0 +1,6 @@
|
||||||
|
package ch.fritteli.gombaila.domain.common;
|
||||||
|
|
||||||
|
import org.jetbrains.annotations.NotNull;
|
||||||
|
|
||||||
|
public record NodeBinExprMult(@NotNull NodeExpr lhs, @NotNull NodeExpr rhs) implements NodeBinExpr {
|
||||||
|
}
|
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@ -0,0 +1,4 @@
|
||||||
|
package ch.fritteli.gombaila.domain.common;
|
||||||
|
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||||||
|
public sealed interface NodeExpr extends Node permits NodeExprIdent, NodeExprIntLit, NodeBinExpr {
|
||||||
|
}
|
|
@ -0,0 +1,6 @@
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||||||
|
package ch.fritteli.gombaila.domain.common;
|
||||||
|
|
||||||
|
import org.jetbrains.annotations.NotNull;
|
||||||
|
|
||||||
|
public record NodeExprIdent(@NotNull Token ident) implements NodeExpr {
|
||||||
|
}
|
|
@ -0,0 +1,6 @@
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||||||
|
package ch.fritteli.gombaila.domain.common;
|
||||||
|
|
||||||
|
import org.jetbrains.annotations.NotNull;
|
||||||
|
|
||||||
|
public record NodeExprIntLit(@NotNull Token value) implements NodeExpr {
|
||||||
|
}
|
|
@ -0,0 +1,7 @@
|
||||||
|
package ch.fritteli.gombaila.domain.common;
|
||||||
|
|
||||||
|
import io.vavr.collection.Seq;
|
||||||
|
import org.jetbrains.annotations.NotNull;
|
||||||
|
|
||||||
|
public record NodeProg(@NotNull Seq<NodeStmt> stmts) implements Node {
|
||||||
|
}
|
|
@ -0,0 +1,4 @@
|
||||||
|
package ch.fritteli.gombaila.domain.common;
|
||||||
|
|
||||||
|
public sealed interface NodeStmt extends Node permits NodeStmtExit, NodeStmtLet, NodeStmtPrint {
|
||||||
|
}
|
|
@ -0,0 +1,7 @@
|
||||||
|
package ch.fritteli.gombaila.domain.common;
|
||||||
|
|
||||||
|
import org.jetbrains.annotations.NotNull;
|
||||||
|
|
||||||
|
public record NodeStmtExit(@NotNull NodeExpr expr) implements NodeStmt {
|
||||||
|
|
||||||
|
}
|
|
@ -0,0 +1,7 @@
|
||||||
|
package ch.fritteli.gombaila.domain.common;
|
||||||
|
|
||||||
|
import org.jetbrains.annotations.NotNull;
|
||||||
|
|
||||||
|
public record NodeStmtLet(@NotNull Token ident, @NotNull NodeExpr expr) implements NodeStmt {
|
||||||
|
|
||||||
|
}
|
|
@ -0,0 +1,6 @@
|
||||||
|
package ch.fritteli.gombaila.domain.common;
|
||||||
|
|
||||||
|
import org.jetbrains.annotations.NotNull;
|
||||||
|
|
||||||
|
public record NodeStmtPrint(@NotNull NodeExpr nodeExpr) implements NodeStmt {
|
||||||
|
}
|
10
src/main/java/ch/fritteli/gombaila/domain/common/Token.java
Normal file
10
src/main/java/ch/fritteli/gombaila/domain/common/Token.java
Normal file
|
@ -0,0 +1,10 @@
|
||||||
|
package ch.fritteli.gombaila.domain.common;
|
||||||
|
|
||||||
|
import io.vavr.control.Option;
|
||||||
|
import org.jetbrains.annotations.NotNull;
|
||||||
|
|
||||||
|
public record Token(@NotNull TokenType type, @NotNull Option<Object> value) {
|
||||||
|
public Token(@NotNull final TokenType type) {
|
||||||
|
this(type, Option.none());
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
|
@ -0,0 +1,58 @@
|
||||||
|
package ch.fritteli.gombaila.domain.common;
|
||||||
|
|
||||||
|
import io.vavr.control.Option;
|
||||||
|
import org.jetbrains.annotations.NotNull;
|
||||||
|
|
||||||
|
public enum TokenType {
|
||||||
|
// Keywords
|
||||||
|
LET,
|
||||||
|
EXIT,
|
||||||
|
PRINT,
|
||||||
|
// special characters
|
||||||
|
SEMI,
|
||||||
|
OPEN_PAREN,
|
||||||
|
CLOSE_PAREN,
|
||||||
|
EQUALS,
|
||||||
|
PLUS,
|
||||||
|
MINUS,
|
||||||
|
MULT,
|
||||||
|
DIV,
|
||||||
|
MOD,
|
||||||
|
EXP,
|
||||||
|
// literals, identifiers
|
||||||
|
INT_LIT,
|
||||||
|
IDENTIFIER,
|
||||||
|
// the rest
|
||||||
|
WHITESPACE;
|
||||||
|
|
||||||
|
public boolean isBinaryOperator() {
|
||||||
|
return switch (this) {
|
||||||
|
case PLUS, MINUS, MULT, DIV, MOD, EXP -> true;
|
||||||
|
default -> false;
|
||||||
|
};
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
@NotNull
|
||||||
|
public Option<Integer> precedence() {
|
||||||
|
return Option.of(switch (this) {
|
||||||
|
case PLUS, MINUS -> 1;
|
||||||
|
case MULT, DIV, MOD -> 2;
|
||||||
|
case EXP -> 3;
|
||||||
|
default -> null;
|
||||||
|
});
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
@NotNull
|
||||||
|
public Option<Associativity> associativity() {
|
||||||
|
return Option.of(switch (this) {
|
||||||
|
case PLUS, MINUS, MULT, DIV, MOD -> Associativity.LEFT;
|
||||||
|
case EXP -> Associativity.RIGHT;
|
||||||
|
default -> null;
|
||||||
|
});
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
public enum Associativity {
|
||||||
|
LEFT,
|
||||||
|
RIGHT
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
|
@ -0,0 +1,203 @@
|
||||||
|
package ch.fritteli.gombaila.domain.generator;
|
||||||
|
|
||||||
|
import ch.fritteli.gombaila.domain.common.NodeBinExprAdd;
|
||||||
|
import ch.fritteli.gombaila.domain.common.NodeBinExprDiv;
|
||||||
|
import ch.fritteli.gombaila.domain.common.NodeBinExprExp;
|
||||||
|
import ch.fritteli.gombaila.domain.common.NodeBinExprMinus;
|
||||||
|
import ch.fritteli.gombaila.domain.common.NodeBinExprMod;
|
||||||
|
import ch.fritteli.gombaila.domain.common.NodeBinExprMult;
|
||||||
|
import ch.fritteli.gombaila.domain.common.NodeExpr;
|
||||||
|
import ch.fritteli.gombaila.domain.common.NodeExprIdent;
|
||||||
|
import ch.fritteli.gombaila.domain.common.NodeExprIntLit;
|
||||||
|
import ch.fritteli.gombaila.domain.common.NodeProg;
|
||||||
|
import ch.fritteli.gombaila.domain.common.NodeStmt;
|
||||||
|
import ch.fritteli.gombaila.domain.common.NodeStmtExit;
|
||||||
|
import ch.fritteli.gombaila.domain.common.NodeStmtLet;
|
||||||
|
import ch.fritteli.gombaila.domain.common.NodeStmtPrint;
|
||||||
|
import org.jetbrains.annotations.NotNull;
|
||||||
|
|
||||||
|
import java.util.HashMap;
|
||||||
|
import java.util.Map;
|
||||||
|
|
||||||
|
public class Generator {
|
||||||
|
@NotNull
|
||||||
|
private static final String header = """
|
||||||
|
global _start
|
||||||
|
_start:
|
||||||
|
""";
|
||||||
|
@NotNull
|
||||||
|
private static final String defaultExitStmt = """
|
||||||
|
mov rax, 60
|
||||||
|
mov rdi, 0
|
||||||
|
syscall
|
||||||
|
""";
|
||||||
|
|
||||||
|
@NotNull
|
||||||
|
private final NodeProg nodeProg;
|
||||||
|
@NotNull
|
||||||
|
private final StringBuilder asm;
|
||||||
|
@NotNull
|
||||||
|
private final ExprVisitor exprVisitor;
|
||||||
|
@NotNull
|
||||||
|
private final StmtVisitor stmtVisitor;
|
||||||
|
@NotNull
|
||||||
|
private final Map<String, Variable> identifierStackposition = new HashMap<>();
|
||||||
|
private int stackSize = 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
public Generator(@NotNull final NodeProg nodeProg) {
|
||||||
|
this.nodeProg = nodeProg;
|
||||||
|
this.asm = new StringBuilder(header);
|
||||||
|
this.exprVisitor = new ExprVisitor();
|
||||||
|
this.stmtVisitor = new StmtVisitor();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
@NotNull
|
||||||
|
public String generate() {
|
||||||
|
for (final NodeStmt stmt : this.nodeProg.stmts()) {
|
||||||
|
this.generateStmt(stmt);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
this.asm.append(defaultExitStmt);
|
||||||
|
return this.asm.toString();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
private void generateStmt(@NotNull final NodeStmt stmt) {
|
||||||
|
this.stmtVisitor.visit(stmt);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
private void generateExpr(@NotNull final NodeExpr expr) {
|
||||||
|
this.exprVisitor.visit(expr);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
private void push(@NotNull final String reg) {
|
||||||
|
this.line("push %s", reg);
|
||||||
|
this.stackSize++;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
private void pop(@NotNull final String reg) {
|
||||||
|
this.line("pop %s", reg);
|
||||||
|
this.stackSize--;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
private void label(@NotNull final String name) {
|
||||||
|
this.asm.append(name)
|
||||||
|
.append(":")
|
||||||
|
.append("\n");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
private void line(@NotNull final String line, @NotNull final Object... params) {
|
||||||
|
this.asm.append(" ")
|
||||||
|
.append(line.formatted(params))
|
||||||
|
.append("\n");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
private record Variable(int stackLocation) {
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
private final class StmtVisitor {
|
||||||
|
|
||||||
|
private StmtVisitor() {
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void visit(@NotNull final NodeStmt stmt) {
|
||||||
|
switch (stmt) {
|
||||||
|
case final NodeStmtLet stmtLet -> visit(stmtLet);
|
||||||
|
case final NodeStmtExit stmtExit -> visit(stmtExit);
|
||||||
|
case final NodeStmtPrint stmtPrint -> visit(stmtPrint);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
private void visit(@NotNull final NodeStmtExit stmt) {
|
||||||
|
generateExpr(stmt.expr());
|
||||||
|
line("mov rax, 60");
|
||||||
|
pop("rdi");
|
||||||
|
line("syscall");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
private void visit(@NotNull final NodeStmtLet stmt) {
|
||||||
|
if (identifierStackposition.containsKey(stmt.ident().value().get())) {
|
||||||
|
throw new GeneratorException("Identifier already used", stmt);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
identifierStackposition.put(((String) stmt.ident().value().get()), new Variable(stackSize));
|
||||||
|
generateExpr(stmt.expr());
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
private void visit(@NotNull final NodeStmtPrint stmt) {
|
||||||
|
generateExpr(stmt.nodeExpr());
|
||||||
|
// rdx: length of output
|
||||||
|
line("mov rdx, 8");
|
||||||
|
// rsi: output
|
||||||
|
pop("rsi");
|
||||||
|
// rdi: fd-value (STDOUT=1)
|
||||||
|
line("mov rdi, 1");
|
||||||
|
// rax: syscall (SYS_WRITE=1)
|
||||||
|
line("mov rax, 1");
|
||||||
|
// syscall
|
||||||
|
line("syscall");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
private final class ExprVisitor {
|
||||||
|
private ExprVisitor() {
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void visit(@NotNull final NodeExpr expr) {
|
||||||
|
switch (expr) {
|
||||||
|
case final NodeExprIdent exprIdent -> visit(exprIdent);
|
||||||
|
case final NodeExprIntLit exprIntLit -> visit(exprIntLit);
|
||||||
|
case final NodeBinExprAdd exprAdd -> visit(exprAdd);
|
||||||
|
case final NodeBinExprMinus exprMinus -> visit(exprMinus);
|
||||||
|
case final NodeBinExprMult exprMult -> visit(exprMult);
|
||||||
|
case final NodeBinExprDiv exprDiv -> visit(exprDiv);
|
||||||
|
case final NodeBinExprMod exprMod -> visit(exprMod);
|
||||||
|
case final NodeBinExprExp exprExp -> visit(exprExp);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
private void visit(@NotNull final NodeExprIdent expr) {
|
||||||
|
final Variable variable = identifierStackposition.get(expr.ident().value().get());
|
||||||
|
if (variable == null) {
|
||||||
|
throw new GeneratorException("Undeclared identifier", expr);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
push("QWORD [rsp+%d]".formatted(8 * (stackSize - variable.stackLocation - 1)));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
private void visit(@NotNull final NodeExprIntLit expr) {
|
||||||
|
line("mov rax, %s", expr.value().value().get());
|
||||||
|
push("rax");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
private void visit(@NotNull final NodeBinExprAdd expr) {
|
||||||
|
generateExpr(expr.lhs());
|
||||||
|
generateExpr(expr.rhs());
|
||||||
|
pop("rbx");
|
||||||
|
pop("rax");
|
||||||
|
line("add rax, rbx");
|
||||||
|
push("rax");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
private void visit(@NotNull final NodeBinExprMinus expr) {
|
||||||
|
generateExpr(expr.lhs());
|
||||||
|
generateExpr(expr.rhs());
|
||||||
|
pop("rbx");
|
||||||
|
pop("rax");
|
||||||
|
line("sub rax, rbx");
|
||||||
|
push("rax");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
private void visit(@NotNull final NodeBinExprMult expr) {
|
||||||
|
throw new GeneratorException("Not yet implemented!", expr);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
private void visit(@NotNull final NodeBinExprDiv expr) {
|
||||||
|
throw new GeneratorException("Not yet implemented!", expr);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
private void visit(@NotNull final NodeBinExprMod expr) {
|
||||||
|
throw new GeneratorException("Not yet implemented!", expr);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
private void visit(@NotNull final NodeBinExprExp expr) {
|
||||||
|
throw new GeneratorException("Not yet implemented!", expr);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
|
@ -0,0 +1,23 @@
|
||||||
|
package ch.fritteli.gombaila.domain.generator;
|
||||||
|
|
||||||
|
import ch.fritteli.gombaila.domain.common.Node;
|
||||||
|
import org.jetbrains.annotations.NotNull;
|
||||||
|
import org.jetbrains.annotations.Nullable;
|
||||||
|
|
||||||
|
public class GeneratorException extends RuntimeException {
|
||||||
|
@NotNull
|
||||||
|
private final Node node;
|
||||||
|
|
||||||
|
public GeneratorException(@Nullable final String s, @NotNull final Node node) {
|
||||||
|
super(s);
|
||||||
|
this.node = node;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
@Override
|
||||||
|
public String getMessage() {
|
||||||
|
return "Generator error at node '%s': %s".formatted(
|
||||||
|
this.node.getClass().getSimpleName(),
|
||||||
|
super.getMessage()
|
||||||
|
);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
104
src/main/java/ch/fritteli/gombaila/domain/lexer/Lexer.java
Normal file
104
src/main/java/ch/fritteli/gombaila/domain/lexer/Lexer.java
Normal file
|
@ -0,0 +1,104 @@
|
||||||
|
package ch.fritteli.gombaila.domain.lexer;
|
||||||
|
|
||||||
|
import ch.fritteli.gombaila.domain.common.Token;
|
||||||
|
import ch.fritteli.gombaila.domain.common.TokenType;
|
||||||
|
import io.vavr.Predicates;
|
||||||
|
import io.vavr.collection.Stream;
|
||||||
|
import io.vavr.control.Option;
|
||||||
|
import org.jetbrains.annotations.NonNls;
|
||||||
|
import org.jetbrains.annotations.NotNull;
|
||||||
|
|
||||||
|
public class Lexer {
|
||||||
|
@NotNull
|
||||||
|
private final StringWalker content;
|
||||||
|
@NotNull
|
||||||
|
private Stream<Token> tokens = Stream.empty();
|
||||||
|
|
||||||
|
public Lexer(@NotNull final String input) {
|
||||||
|
this.content = new StringWalker(input);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
@NonNls
|
||||||
|
public Stream<Token> lex() {
|
||||||
|
Option<Character> next;
|
||||||
|
while ((next = this.content.peekNext()).isDefined()) {
|
||||||
|
final char c = next.get();
|
||||||
|
if (Character.isAlphabetic(c) || c == '_') {
|
||||||
|
this.handleAlphabeticOrUnderscore();
|
||||||
|
} else if (Character.isDigit(c)) {
|
||||||
|
this.handleDigit();
|
||||||
|
} else if (Character.isWhitespace(c)) {
|
||||||
|
this.handleWhitespace();
|
||||||
|
} else if (c == ';') {
|
||||||
|
this.handleSimple(TokenType.SEMI);
|
||||||
|
} else if (c == '(') {
|
||||||
|
this.handleSimple(TokenType.OPEN_PAREN);
|
||||||
|
} else if (c == ')') {
|
||||||
|
this.handleSimple(TokenType.CLOSE_PAREN);
|
||||||
|
} else if (c == '=') {
|
||||||
|
this.handleSimple(TokenType.EQUALS);
|
||||||
|
} else if (c == '+') {
|
||||||
|
this.handleSimple(TokenType.PLUS);
|
||||||
|
} else if (c == '-') {
|
||||||
|
this.handleSimple(TokenType.MINUS);
|
||||||
|
} else if (c == '*') {
|
||||||
|
this.handleSimple(TokenType.MULT);
|
||||||
|
} else if (c == '/') {
|
||||||
|
this.handleSimple(TokenType.DIV);
|
||||||
|
} else if (c == '%') {
|
||||||
|
this.handleSimple(TokenType.MOD);
|
||||||
|
} else if (c == '^') {
|
||||||
|
this.handleSimple(TokenType.EXP);
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
throw this.error(c);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
return this.tokens;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
private LexerException error(final char c) {
|
||||||
|
return new LexerException("Error parsing input: Unexpected character '%c'.".formatted(c), -1, -1);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
private void handleAlphabeticOrUnderscore() {
|
||||||
|
final StringBuilder s = new StringBuilder();
|
||||||
|
while (this.content.peekNext().exists(Predicates.<Character>anyOf(
|
||||||
|
Character::isAlphabetic,
|
||||||
|
Character::isDigit,
|
||||||
|
c -> c == '_'
|
||||||
|
))) {
|
||||||
|
s.append(this.content.next());
|
||||||
|
}
|
||||||
|
switch (s.toString()) {
|
||||||
|
case "exit" -> this.appendToken(new Token(TokenType.EXIT));
|
||||||
|
case "let" -> this.appendToken(new Token(TokenType.LET));
|
||||||
|
case "print" -> this.appendToken(new Token(TokenType.PRINT));
|
||||||
|
case final String value -> this.appendToken(new Token(TokenType.IDENTIFIER, Option.of(value)));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
private void handleDigit() {
|
||||||
|
final StringBuilder s = new StringBuilder();
|
||||||
|
while (this.content.peekNext().exists(Character::isDigit)) {
|
||||||
|
s.append(this.content.next());
|
||||||
|
}
|
||||||
|
this.appendToken(new Token(TokenType.INT_LIT, Option.of(Long.parseLong(s.toString()))));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
private void handleWhitespace() {
|
||||||
|
final StringBuilder s = new StringBuilder();
|
||||||
|
while (this.content.peekNext().exists(Character::isWhitespace)) {
|
||||||
|
s.append(this.content.next());
|
||||||
|
}
|
||||||
|
this.appendToken(new Token(TokenType.WHITESPACE, Option.of(s.toString())));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
private void handleSimple(@NotNull final TokenType tokenType) {
|
||||||
|
this.content.next();
|
||||||
|
this.appendToken(new Token(tokenType));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
private void appendToken(@NotNull final Token token) {
|
||||||
|
this.tokens = this.tokens.append(token);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
|
@ -0,0 +1,23 @@
|
||||||
|
package ch.fritteli.gombaila.domain.lexer;
|
||||||
|
|
||||||
|
import org.jetbrains.annotations.Nullable;
|
||||||
|
|
||||||
|
public class LexerException extends RuntimeException {
|
||||||
|
private final int lineNumber;
|
||||||
|
private final int colNumber;
|
||||||
|
|
||||||
|
public LexerException(@Nullable final String s, final int line, final int column) {
|
||||||
|
super(s);
|
||||||
|
this.lineNumber = line;
|
||||||
|
this.colNumber = column;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
@Override
|
||||||
|
public String getMessage() {
|
||||||
|
return "Lexer error at line %d, position %d: %s".formatted(
|
||||||
|
this.lineNumber,
|
||||||
|
this.colNumber,
|
||||||
|
super.getMessage()
|
||||||
|
);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
|
@ -0,0 +1,16 @@
|
||||||
|
package ch.fritteli.gombaila.domain.lexer;
|
||||||
|
|
||||||
|
import ch.fritteli.gombaila.ElementWalker;
|
||||||
|
import org.jetbrains.annotations.NotNull;
|
||||||
|
|
||||||
|
public class StringWalker extends ElementWalker<String, Character> {
|
||||||
|
|
||||||
|
public StringWalker(@NotNull final String string) {
|
||||||
|
super(
|
||||||
|
string,
|
||||||
|
(back, index) -> index < back.length(),
|
||||||
|
(back, index) -> index > 0,
|
||||||
|
String::charAt
|
||||||
|
);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
136
src/main/java/ch/fritteli/gombaila/domain/parser/Parser.java
Normal file
136
src/main/java/ch/fritteli/gombaila/domain/parser/Parser.java
Normal file
|
@ -0,0 +1,136 @@
|
||||||
|
package ch.fritteli.gombaila.domain.parser;
|
||||||
|
|
||||||
|
import ch.fritteli.gombaila.domain.SeqWalker;
|
||||||
|
import ch.fritteli.gombaila.domain.common.NodeBinExprAdd;
|
||||||
|
import ch.fritteli.gombaila.domain.common.NodeBinExprDiv;
|
||||||
|
import ch.fritteli.gombaila.domain.common.NodeBinExprExp;
|
||||||
|
import ch.fritteli.gombaila.domain.common.NodeBinExprMinus;
|
||||||
|
import ch.fritteli.gombaila.domain.common.NodeBinExprMod;
|
||||||
|
import ch.fritteli.gombaila.domain.common.NodeBinExprMult;
|
||||||
|
import ch.fritteli.gombaila.domain.common.NodeExpr;
|
||||||
|
import ch.fritteli.gombaila.domain.common.NodeExprIdent;
|
||||||
|
import ch.fritteli.gombaila.domain.common.NodeExprIntLit;
|
||||||
|
import ch.fritteli.gombaila.domain.common.NodeProg;
|
||||||
|
import ch.fritteli.gombaila.domain.common.NodeStmt;
|
||||||
|
import ch.fritteli.gombaila.domain.common.NodeStmtExit;
|
||||||
|
import ch.fritteli.gombaila.domain.common.NodeStmtLet;
|
||||||
|
import ch.fritteli.gombaila.domain.common.NodeStmtPrint;
|
||||||
|
import ch.fritteli.gombaila.domain.common.Token;
|
||||||
|
import ch.fritteli.gombaila.domain.common.TokenType;
|
||||||
|
import io.vavr.collection.List;
|
||||||
|
import io.vavr.collection.Seq;
|
||||||
|
import org.jetbrains.annotations.NotNull;
|
||||||
|
|
||||||
|
public class Parser {
|
||||||
|
@NotNull
|
||||||
|
private final SeqWalker<Token> tokens;
|
||||||
|
|
||||||
|
public Parser(@NotNull final Seq<Token> tokens) {
|
||||||
|
|
||||||
|
this.tokens = new SeqWalker<>(tokens.reject(token -> TokenType.WHITESPACE.equals(token.type())));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
@NotNull
|
||||||
|
public NodeProg parse() {
|
||||||
|
Seq<NodeStmt> stmts = List.empty();
|
||||||
|
while (this.tokens.hasNext()) {
|
||||||
|
stmts = stmts.append(this.parseStmt());
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
return new NodeProg(stmts);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
@NotNull
|
||||||
|
private NodeStmt parseStmt() {
|
||||||
|
final NodeStmt result;
|
||||||
|
if (this.checkNextTokenTypeConsuming(TokenType.EXIT)) {
|
||||||
|
this.assertAndConsumeNextTokenType(TokenType.OPEN_PAREN);
|
||||||
|
final NodeExpr nodeExpr = this.parseExpr(1);
|
||||||
|
this.assertAndConsumeNextTokenType(TokenType.CLOSE_PAREN);
|
||||||
|
result = new NodeStmtExit(nodeExpr);
|
||||||
|
} else if (this.checkNextTokenTypeConsuming(TokenType.LET)) {
|
||||||
|
final Token identifier = this.assertAndConsumeNextTokenType(TokenType.IDENTIFIER);
|
||||||
|
this.assertAndConsumeNextTokenType(TokenType.EQUALS);
|
||||||
|
final NodeExpr nodeExpr = this.parseExpr(1);
|
||||||
|
result = new NodeStmtLet(identifier, nodeExpr);
|
||||||
|
} else if (this.checkNextTokenTypeConsuming(TokenType.PRINT)) {
|
||||||
|
this.assertAndConsumeNextTokenType(TokenType.OPEN_PAREN);
|
||||||
|
final NodeExpr nodeExpr = this.parseExpr(1);
|
||||||
|
this.assertAndConsumeNextTokenType(TokenType.CLOSE_PAREN);
|
||||||
|
result = new NodeStmtPrint(nodeExpr);
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
throw new ParserException("Could not parse statement", null);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
this.assertAndConsumeNextTokenType(TokenType.SEMI);
|
||||||
|
return result;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
@NotNull
|
||||||
|
private NodeExpr parseExpr(final int minPrecedence) {
|
||||||
|
NodeExpr result;
|
||||||
|
if (this.checkNextTokenType(TokenType.INT_LIT)) {
|
||||||
|
result = new NodeExprIntLit(this.tokens.next());
|
||||||
|
} else if (this.checkNextTokenType(TokenType.IDENTIFIER)) {
|
||||||
|
result = new NodeExprIdent(this.tokens.next());
|
||||||
|
} else if (this.checkNextTokenTypeConsuming(TokenType.OPEN_PAREN)) {
|
||||||
|
result = this.parseExpr(1);
|
||||||
|
this.assertAndConsumeNextTokenType(TokenType.CLOSE_PAREN);
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
throw new ParserException(null, this.tokens.peekNext().getOrNull());
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
while (this.hasNextTokenPrecedenceGTE(minPrecedence)) {
|
||||||
|
final Token token = this.tokens.next();
|
||||||
|
final int precedence = token.type().precedence().get();
|
||||||
|
final TokenType.Associativity associativity = token.type().associativity().get();
|
||||||
|
final int nextMinPrecedence;
|
||||||
|
if (associativity == TokenType.Associativity.LEFT) {
|
||||||
|
nextMinPrecedence = precedence + 1;
|
||||||
|
} else {
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||||||
|
nextMinPrecedence = precedence;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
final NodeExpr rhs = this.parseExpr(nextMinPrecedence);
|
||||||
|
result = switch (token.type()) {
|
||||||
|
case PLUS -> new NodeBinExprAdd(result, rhs);
|
||||||
|
case MINUS -> new NodeBinExprMinus(result, rhs);
|
||||||
|
case MULT -> new NodeBinExprMult(result, rhs);
|
||||||
|
case DIV -> new NodeBinExprDiv(result, rhs);
|
||||||
|
case MOD -> new NodeBinExprMod(result, rhs);
|
||||||
|
case EXP -> new NodeBinExprExp(result, rhs);
|
||||||
|
default -> throw new ParserException("Expected binary operator token", token);
|
||||||
|
};
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||||||
|
}
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||||||
|
|
||||||
|
return result;
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||||||
|
}
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||||||
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||||||
|
private boolean hasNextTokenPrecedenceGTE(final int minPrecedence) {
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||||||
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return this.tokens.peekNext()
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||||||
|
.map(Token::type)
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||||||
|
.flatMap(TokenType::precedence)
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||||||
|
.exists(precedence -> precedence >= minPrecedence);
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||||||
|
}
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||||||
|
|
||||||
|
private boolean checkNextTokenType(@NotNull final TokenType type) {
|
||||||
|
return this.tokens.peekNext()
|
||||||
|
.exists(token -> token.type().equals(type));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
private boolean checkNextTokenTypeConsuming(@NotNull final TokenType type) {
|
||||||
|
if (this.tokens.peekNext()
|
||||||
|
.exists(token -> token.type().equals(type))) {
|
||||||
|
this.tokens.next();
|
||||||
|
return true;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
return false;
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||||||
|
}
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||||||
|
|
||||||
|
@NotNull
|
||||||
|
private Token assertAndConsumeNextTokenType(@NotNull final TokenType type) {
|
||||||
|
if (this.checkNextTokenType(type)) {
|
||||||
|
return this.tokens.next();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
throw new ParserException("Unexpected token", this.tokens.peekNext().getOrNull());
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
|
@ -0,0 +1,22 @@
|
||||||
|
package ch.fritteli.gombaila.domain.parser;
|
||||||
|
|
||||||
|
import ch.fritteli.gombaila.domain.common.Token;
|
||||||
|
import org.jetbrains.annotations.Nullable;
|
||||||
|
|
||||||
|
public class ParserException extends RuntimeException {
|
||||||
|
@Nullable
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||||||
|
private final Token token;
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||||||
|
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||||||
|
public ParserException(@Nullable final String s, @Nullable final Token token) {
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||||||
|
super(s);
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||||||
|
this.token = token;
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||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
@Override
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||||||
|
public String getMessage() {
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||||||
|
return "Parser error at token '%s': %s".formatted(
|
||||||
|
this.token,
|
||||||
|
super.getMessage()
|
||||||
|
);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
14
src/main/resources/docs/readme.md
Normal file
14
src/main/resources/docs/readme.md
Normal file
|
@ -0,0 +1,14 @@
|
||||||
|
[Prog] -> [Stmt]*
|
||||||
|
|
||||||
|
[Stmt] ->
|
||||||
|
exit([Expr]);
|
||||||
|
let ident = [Expr];
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||||||
|
|
||||||
|
[Expr] ->
|
||||||
|
int_lit
|
||||||
|
ident
|
||||||
|
[BinExpr]
|
||||||
|
|
||||||
|
[BinExpr] ->
|
||||||
|
[Expr] * [Expr]; prec=1
|
||||||
|
[Expr] + [Expr]; prec=0
|
3
src/main/resources/gombaila/simple.gb
Normal file
3
src/main/resources/gombaila/simple.gb
Normal file
|
@ -0,0 +1,3 @@
|
||||||
|
let x = 1 + 2;
|
||||||
|
let y = 8 + 2 * x ^ (2 - 1) ^ 2 - 1 * 0;
|
||||||
|
exit(y + x % 2);
|
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