constexpr 8cc

Constexpr-8cc: مترجم Compile-Time C.

Constexpr-8cc هو برنامج التحويل البرمجي C في وقت الترجمة يتم تنفيذه كتعبيرات ثابتة C ++ 14. هذا يمكّنك من التجميع أثناء التجميع! هذا المشروع هو منفذ 8cc مبني على البنية التحتية ELVM.

التعبيرات المستمرة في C ++ هي تعبيرات يمكن تقييمها في وقت الترجمة. في C ++ 14 ، من خلال قيود الاسترخاء ، أصبحت التعبيرات المستمرة قوية جدًا بحيث يمكن تنفيذ برنامج التحويل البرمجي C !

في constexpr-8cc ، يتم تنفيذ الروتين الرئيسي لمجموعات برامج C في وظيفة C ++ 14 constexpr . لذلك ، إذا قمت بتجميع 8cc.cpp إلى ملف ثنائي بواسطة G ++ ، فسيتم إجراء تجميع برنامج C كحساب وقت الترجمة وسيتم تضمين هذا التجميع C في الثنائي الذي تم إنشاؤه. في هذا المعنى ، Constexpr-8cc هو برنامج التحويل البرمجي C في وقت الترجمة .

فيما يلي الوظيفة main في 8CC.CPP.

 int main () {
  // Compile-time
  constexpr buffer buf = eight_cc (); // Compile C code into ELVM IR
  constexpr unsigned int output_size = buf. size ;

  static_assert ( 0 <= output_size && output_size < EIGHT_CC_OUTPUT_LIMIT, " 8cc: Error " );

  // Run-time
  for ( int i = 0 ; i < output_size; ++i) {
    putchar (buf. b [i]);
  }
}

في هذا البرنامج ، يتم تخزين قيمة الإرجاع لـ eight_cc في buf المتغير مع محدد constexpr . وبالتالي ، ستجد أن تجميع برنامج C يتم في وقت الترجمة.

متطلبات

يتطلب constexpr-8cc linux مع> g ++-6.2. لقد أكدت ./test/hello.c يمكن تجميعها باستخدام g++-6.2 و g++-8.3 و g++-9.3 على الأقل.

• عملت G ++-6.2 دون أي علامة إضافية تتعلق بـ constexpr حيث لم يكن هناك قيود على تعدادات حلقة Constant في هذا الإصدار.
• مع G ++-8.3 ، كنت بحاجة إلى تكبير عدد حلقة Constexpr مع -fconstexpr-loop-limit . الحد الأقصى للرقم الذي يمكننا تحديده هو 2**31 - 1 .
• مع G ++-9.3 ، بالإضافة إلى -fconstexpr-loop-limit ، كانت هناك حاجة إلى Enlarging -fconstexpr-ops-limit .
• ليس هناك ما يضمن أنه يعمل مع إصدارات أخرى من G ++.
• لم أتمكن من جعلها تعمل مع Clang ++ لأن Clang ++ لديها قيود أكثر صرامة على تعدادات حلقة Constexpr.

كيفية الجري

التجميع بواسطة run_8cc.py

من أجل تجربة constexpr-8cc بسهولة ، استخدم run_8cc.py .

$ ./run_8cc.py x86 ./test/hello.c -o ./hello.exe # It takes about 3 minutes on my laptop
$ chmod +x ./hello.exe                           # 'hello.exe' is i386-linux binary
$ ./hello.exe
Hello, world !

يمكنك تغيير اللغة المستهدفة لمجموعات مثل ما يلي:

$ ./run_8cc.py py ./test/hello.c -o ./hello.py # target language is Python
$ python ./hello.py
Hello, world !

لمزيد من المعلومات حول هذا البرنامج النصي ، اكتب $ ./run_8cc.py -h .

التجميع باليد

إذا كنت ترغب في تجميع 8cc.cpp يدويًا ، فيرجى إلقاء نظرة على config.hpp . في هذا الملف ، يتم تعريف المتغير EIGHT_CC_INPUT_FILE . يجب أن يكون EIGHT_CC_INPUT_FILE اسم ملف يحتوي على برنامج C كأسلاك C ++ حرفية. سيتم تضمين هذه السلسلة في 8CC.CPP في وقت ما قبل المعالجة وتستخدم كمدخلات لحساب وقت الترجمة.

لذلك ، قبل تجميع 8cc.cpp يدويًا ، يجب عليك تحويل برنامج RAW إلى سلسلة حرفية مثل ما يلي:

$ sed ' 1s/^/R"(/ ' ./test/hello.c | sed ' $s/$/n)"/ ' > ./test/hello.c.txt # Convert C to string literal
$ g++-6 ./8cc.cpp -o eir_gen.out
$ ./eir_gen.out > ./test/hello.eir       # eir_gen.out outputs ELVM IR
$ sed -i ' 1s/^/R"(x86/ ' ./test/hello.eir # Convert IR to string literal
$ sed -i ' $s/$/n)"/ ' ./test/hello.eir
$ g++-6 ./elc.cpp -o exe_gen.out
$ ./exe_gen.out > ./hello.exe            # exe_gen.out outputs i386-linux binary
$ chmod +x ./hello.exe
$ ./hello.exe
Hello, world ! 

كيف تم إنشاء constexpr-8cc؟

عندما ترى 8cc.hpp ، ستعرف أن هذا البرنامج لم يكتب باليد. في الواقع ، لقد استخدمت البنية التحتية لبرجمة ELVM لتوليدها. لقد قمت للتو بتنفيذ مترجم من ELVM IR إلى C ++ 14 Constexpr هنا.

مؤلف

Keiichi Watanabe (udon.watanabe [at] gmail.com)

الروابط

• 8cc (@rui314)

  • برنامج التحويل البرمجي C رائع جدا. Constexpr-8CC هو منفذ Costexpr Costexpr من C ++ 14.

• elvm (shinh)

  • ELVM (جهاز Esolang Virtual Machine) هو مشروع محاكاة ساخرة لـ LLVM ، ولكنه مكرس للغات الباطنية. تم بناء Constexpr-8cc على البنية التحتية ELVM.

• 8cc.vim (@rhysd) ، 8cc.tex (@hak7a3)

  • يتأثر constexpr-8cc بهذه المشاريع.

• ترجمة وقت الترجيع*مترجم CK (@BOLERO-MURAKAMI)

  • حصلت على العديد من الأفكار من هذا البرنامج.

• TMP-8CC: برنامج التحويل البرمجي C في وقت الترجمة آخر

  • برنامج التحويل البرمجي C في وقت الترجمة الذي قمت بإنشائه ، والذي يتم تنفيذه في Metaprogramming قالب C ++
  • يتم إنشاء ذلك بواسطة الواجهة الخلفية Metaprogramming من ELVM.
  • نظرًا لأن TMP Neads كمية ضخمة من الذكريات ، TMP-8cc للأسف لا يعمل على آلات حقيقية.

• منشور مدونتي (ياباني)