constexpr 8cc

Constexpr-8CC: compilador C compilador

ConstExpr-8CC es un compilador C de tiempo de compilación implementado como expresiones constantes C ++ 14. ¡Esto le permite compilar mientras compilas! Este proyecto es un puerto de 8cc construido sobre la infraestructura ELVM.

Las expresiones constantes en C ++ son expresiones que pueden evaluarse en el tiempo de compilación. En C ++ 14, al relajar las restricciones, las expresiones constantes se volvieron tan poderosas que se puede implementar un compilador C !

En ConstExpr-8CC, la rutina principal para las compilaciones de los programas C se implementa en una función C ++ 14 constexpr . Por lo tanto, si compila 8cc.cpp en un archivo binario de G ++, la compilación de un programa C se realizará como un cálculo de tiempo de compilación y el resultado de esta compilación C se incrustará en el binario generado. En este sentido, ConstExpr-8CC es un compilador C de tiempo de compilación .

La siguiente es la función main en 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]);
  }
}

En este programa, el valor de retorno de eight_cc se almacena en la variable buf con un especificador constexpr . Por lo tanto, encontrará que la compilación de un programa C se realiza en tiempo de compilación.

Requisitos

constexpr-8cc requiere Linux con> G ++-6.2. Confirmé ./test/hello.c se puede compilar con g++-6.2 , g++-8.3 y g++-9.3 al menos.

• G ++-6.2 funcionó sin ningún indicador adicional relacionado con Constexpr, ya que no había limitación de los recuentos de bucle de Constant en esta versión.
• Con G ++-8.3, necesitaba ampliar el recuento de bucle de Constexpr con -fconstexpr-loop-limit . El número máximo que podemos especificar es 2**31 - 1 .
• Con G ++-9.3, además de -fconstexpr-loop-limit , se necesitaba ampliar -fconstexpr-ops-limit .
• No hay garantía de que funcione con otras versiones de G ++.
• No podría hacer que funcione con Clang ++ ya que Clang ++ tiene una limitación más estricta de los recuentos de bucle Constexpr.

Cómo correr

Compilación de run_8cc.py

Para probar Contexpr-8CC fácilmente, use 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 !

Puede cambiar el idioma de destino de las compilaciones como lo siguiente:

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

Para obtener más información sobre este script, escriba $ ./run_8cc.py -h .

Compilación a mano

Si desea compilar manualmente 8cc.cpp , mire config.hpp . En este archivo, se define la variable EIGHT_CC_INPUT_FILE . EIGHT_CC_INPUT_FILE debe ser un nombre de un archivo que contenga un programa de origen C como una cadena C ++ literal. Esta cadena se incrustará en 8CC.CPP en el tiempo de preprocesamiento y se usará como entrada del cálculo de tiempo de compilación.

Entonces, antes de compilar manualmente 8cc.cpp , debe convertir un programa sin procesar en una cadena literal como la siguiente:

$ 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 ! 

¿Cómo se generó constexpr-8cc?

Cuando vea 8cc.hpp , sabrá que este programa no fue escrito a mano. En realidad, utilicé la infraestructura del compilador ELVM para generarla. Acabo de implementar un traductor de ELVM IR a C ++ 14 Constexpr aquí.

Autor

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

Campo de golf

• 8CC (@RUI314)

  • Un compilador C muy genial. Constexpr-8CC es un puerto Constexpr de C ++ 14 de 8cc.

• Elvm (@shinh)

  • ELVM (ESOLANG Virtual Machine) es un proyecto de parodia de LLVM, pero dedicado a los idiomas esotéricos. Constexpr-8CC se basa en la infraestructura ELVM.

• 8cc.vim (@rhysd), 8cc.tex (@hak7a3)

  • Constexpr-8CC está influenciado por estos proyectos.

• Compilar Brainf*CK Compilador (@Bolero-Murakami)

  • Tengo varias ideas de este programa.

• TMP-8CC: otro compilador C de tiempo de compilación

  • Otro compilador de tiempo de tiempo de compilación que creé, que se implementa en la plantilla de C ++ metaprogramación
  • Esto se genera por el backend de metaprogramación de la plantilla C ++ de ELVM.
  • Dado que TMP tiene una gran cantidad de recuerdos, TMP-8cc desafortunadamente no funciona en máquinas reales.

• Mi publicación de blog (japonés)