- Trabalho desenvolvido como estudo de caso durante a disciplina de Compiladores do curso de Ciência da Computação (🏫 Universidade Federal de Goiás).
- O programa consiste em um compilador da linguagem fictícia Mgol. Recebe-se como entrada um arquivo contendo o código-fonte escrito em Mgol e é produzido um código em C como saída.
- Linguagem utilizada para a implementação: Python (versão 3.11.3).
- Nickolas Carlos Carvalho Silva (nickolascarlos)
- Pedro Augusto Serafim Belo (PedroASB)
Após clonar o repositório, entre no diretório principal e utilize o comando python . <file>, onde <file> é um arquivo de texto contendo o código-fonte em Mgol.
Códigos-fonte de exemplo e testes unitários em Mgol estão disponíveis no diretório unit_tests/.
Exemplo de uso:
python . unit_tests/source.mgolMgol é uma linguagem de programação fictícia previamente desenvolvida para o estudo de caso em questão.
Essa linguagem possui os elementos básicos de uma linguagem de programação, incluindo declaração e atribuição de variáveis, leitura e escrita na saída padrão, operações matemáticas e relacionais, estruturas condicionais e estruturas de repetição.
Palavras reservadas presentes na linguagem:
inicio: delimita o início do programa.fim: delimita o fim do programa.varinicio: delimita o início da declaração de variáveis.varfim: delimita o fim da declaração de variáveis.leia: lê da entrada padrão.escreva: imprime na saída padrão.se: delimita o início de uma estrutura condicional.entao: elemento de uma estrutura condicional.fimse: delimita o fim de uma estrutura condicional.repita: delimita o início de uma estrutura de repetição.fimrepita: delimita o fim de uma estrutura de repetição.inteiro: define o tipo de dado inteiro.real: define o tipo de dado real.literal: define o tipo de dado literal.
| ID | Regra Gramatical |
|---|---|
| 1 | P' → P |
| 2 | P → inicio V A |
| 3 | V → varincio LV |
| 4 | LV → D LV |
| 5 | LV → varfim pt_v |
| 6 | D → TIPO L pt_v |
| 7 | L → id vir L |
| 8 | L → id |
| 9 | TIPO → inteiro |
| 10 | TIPO → real |
| 11 | TIPO → literal |
| 12 | A → ES A |
| 13 | ES → leia id pt_v |
| 14 | ES → escreva ARG pt_v |
| 15 | ARG → lit |
| 16 | ARG → num |
| 17 | ARG → id |
| 18 | A → CMD A |
| 19 | CMD → id atr LD pt_v |
| 20 | LD → OPRD opm OPRD |
| 21 | LD → OPRD |
| 22 | OPRD → id |
| 23 | OPRD → num |
| 24 | A → COND A |
| 25 | COND → CAB CP |
| 26 | CAB → se ab_p EXP_R fc_p entao |
| 27 | EXP_R → OPRD opr OPRD |
| 28 | CP → ES CP |
| 29 | CP → CMD CP |
| 30 | CP → COND CP |
| 31 | CP → fimse |
| 32 | A → R A |
| 33 | R → CABR CPR |
| 34 | CABR → repita ab_p EXP_R fc_p |
| 35 | CPR → ES CPR |
| 36 | CPR → CMD CPR |
| 37 | CPR → COND CPR |
| 38 | CPR → fimrepita |
| 39 | A → fim |
O módulo __main__.py representa a função principal do programa, onde são instanciadas as principais classes e realiza-se a chamada do método que inicia o processo de compilação do código-fonte.
Os demais módulos estão presentes em três pacotes contidos no diretório analisador/. Cada um desses pacotes representa uma etapa da arquitetura de um compilador:
analisador/lexico/: Análise Léxicaanalisador/sintatico/: Análise Sintáticaanalisador/semantico/: Análise Semântica e Geração de Código Final
As três etapas foram desenvolvidas sequencialmente. Segue uma descrição de cada uma delas:
Implementação do analisador léxico (lexer) e da tabela de símbolos, com a finalidade de reconhecer tokens.
Módulos do pacote analisador/lexico/:
consts.py: contém as constantes utilizadas pelo analisador léxico.DFA.py: contém a classe que representa um autômato finito determinístico (DFA).DFAReader.py: contém a classe responsável pela leitura de um arquivo .dfa e retorno de uma instância de um DFA. O arquivoautomaton.dfacontém a descrição do autômato que reconhece os tokens da linguagem Mgol.DFAState.py: contém a classe que representa um estado de um DFA.Lexer.py: contém a classe do analisador léxico.SymbolTable.py: contém a classe que representa uma tabela de símbolos.Token.py: contém a classe que representa um token.types.py: contém tipos de dados definidos para o projeto.
Implementação do analisador sintático (parser) ascendente SLR(1), com o algoritmo de análise shift-reduce, para realizar a verificação de sintaxe.
Inclui recuperação de erros a nível de frase (phrase-level recovery) e pelo método pânico (panic mode).
Módulos do pacote analisador/sintatico/:
ActionTable.py: contém a classe que gerencia a tabela ACTION do modelo shift-reduce. Essa tabela está armazenada emtables/action.csv.consts.py: contém as constantes utilizadas pelo analisador sintático.GotoTable.py: contém a classe que gerencia a tabela GOTO do modelo shift-reduce. Essa tabela está armazenada emtables/goto.csv.Parser.py: contém a classe do analisador sintático.ParserStack.py: contém a classe da pilha do analisador sintático.Production.py: contém a classe que representa uma produção gramatical.
Implementação do analisador semântico e gerador de código final a partir do método tradução dirigida pela sintaxe.
Módulos do pacote analisador/semantico/:
ObjectFileManager.py: contém a classe responsável por gerenciar a criação e formatação do arquivo objetoPROGRAMA.c.SemanticRulesManager.py: contém a classe do analisador semântico.SemanticStack.py: contém a classe da pilha do analisador semântico.