xdpw

XD Pascal para Windows

Dedicado ao meu pai Mikhail Tereshkov, que instilou em mim um gosto pela engenharia

Resumo

XD Pascal é um pequeno compilador de auto-hospedagem incorporável para um dialeto de linguagem Pascal. Quaisquer comentários, sugestões ou relatórios de bugs são apreciados. Sinta-se à vontade para entrar em contato com o autor no github ou por e-mail [email protected]. Aproveitar.

Características

• Métodos e interfaces no estilo Go
• Geração de código X86 nativo (executáveis de 32 bits do Windows)
• Suporte para aplicativos de console e GUI
• Nenhum assembler externo ou ligante necessário
• Aritmética de ponto flutuante usando o X87 FPU
• Integração com a Raylib Game Development Library
• Integração com Geany IDE
• Fonte do compilador para Delphi 6/7, Pascal gratuito e XD Pascal em si (a migração de Delphi 2009+ é direta)

Descrição detalhada

Uso

Digite o prompt de comando:

 xdpw <file.pas>

O arquivo de origem deve ser especificado com sua extensão (.PAs).

Linguagem

XD Pascal é semelhante ao Delphi 6/7 e Pascal gratuito com as seguintes alterações:

Aprimoramentos

• O compilador é auto-hospedeiro
• O compilador é extremamente compacto (~ 10000 linhas) e pode ser facilmente incorporado em sistemas maiores
• Métodos e interfaces no estilo Go são suportados

Diferenças

• As cordas são matrizes de caracteres com terminação nula (estilo C), mas indexadas de 1 para compatibilidade Pascal
• O tipo Text é equivalente ao file . Pode ser usado para arquivos de texto e não tenhoso
• Chamadas de método e chamadas variáveis processuais requerem parênteses, mesmo para listas de parâmetros vazios

Limitações

• Sem programação clássica (estilo C ++/Delphi) orientada a objetos
• Sem componentes visuais
• As unidades não podem ser compiladas separadamente
• Somente otimizações do Peephole
• Extended é equivalente a Double
• Não há funções High e Low para matrizes abertas. O comprimento da matriz aberto deve ser passada explicitamente para uma sub -rotina
• Os rótulos de declaração não podem ser numéricos

Gramática formal

 ProgramOrUnit = [("program" | "unit") Ident ";"] 
                ["interface"] [UsesClause] Block "." .
                
UsesClause = "uses" Ident {"," Ident} ";" .                

Block = { Declarations } (CompoundStatement | "end") .

Declarations = DeclarationSection ["implementation" DeclarationSection] .

DeclarationSection = LabelDeclarations |
                     ConstDeclarations | 
                     TypeDeclarations |
                     VarDeclarations |
                     ProcFuncDeclarations .
                     
Initializer = ConstExpression |
              StringLiteral |
              "(" Initializer {"," Initializer} ")" |
              "(" Ident ":" Initializer {";" Ident ":" Initializer} ")" |
              SetConstructor .                     
               
LabelDeclarations = "label" Ident {"," Ident} ";"               
             
ConstDeclarations = (UntypedConstDeclaration | TypedConstDeclaration)
               {";" (UntypedConstDeclaration | TypedConstDeclaration)} .

UntypedConstDeclaration = "const" Ident "=" ConstExpression .
                                 
TypedConstDeclaration = "const" Ident ":" Type "=" Initializer .

TypeDeclarations = "type" Ident "=" Type ";" {Ident "=" Type ";"} .

VarDeclarations = "var" IdentList ":" Type ["=" Initializer] ";" 
                       {IdentList ":" Type ["=" Initializer] ";"} .

ProcFuncDeclarations = ("procedure" | "function") Ident 
                       [Receiver] [FormalParams] [":" TypeIdent] 
                       [CallModifier] ";" [(Directive | Block) ";"] .

Receiver = "for" Ident ":" TypeIdent .

CallModifier = "stdcall" | "cdecl" .

Directive = "forward" | "external" ConstExpression .         

ActualParams = "(" [ (Expression | Designator) |
                {"," (Expression | Designator)} ] ")" .

FormalParams = "(" FormalParamList {";" FormalParamList} ")" .
              
FormalParamList = ["const" | "var"] IdentList [":" ["array" "of"] TypeIdent] 
                                              ["=" ConstExpression] .             

IdentList = Ident {"," Ident} .

Type = "(" Ident {"," Ident} ")" |
       "^" TypeIdent |
       ["packed"] "array" "[" Type {"," Type} "]" "of" Type |
       ["packed"] "record" Fields "end" |
       ["packed"] "interface" FixedFields "end" |
       ["packed"] "set" "of" Type |
       ["packed"] "string" [ "[" ConstExpression "]" ] |
       ["packed"] "file" ["of" Type] |
       ConstExpression ".." ConstExpression |
       ("procedure" | "function") [FormalParams] [":" TypeIdent] [CallModifier] |
       Ident .
       
Fields = FixedFields 
           ["case" [Ident ":"] Type "of" 
               ConstExpression {"," ConstExpression} ":" "(" Fields ")"
          {";" ConstExpression {"," ConstExpression} ":" "(" Fields ")"}] [";"] .       
       
FixedFields = IdentList ":" Type {";" IdentList ":" Type} .       
       
TypeIdent = "string" | "file" | Ident .       

Designator = BasicDesignator {Selector} .

BasicDesignator = Ident |
                  Ident [ActualParams] |
                  Ident "(" Expression ")" .

Selector = "^" | 
           "[" Expression {"," Expression} "]" | 
           "." Ident | 
           "(" ActualParams ")".

Statement = [Label ":"] [ (Designator | Ident) ":=" Expression | 
                          (Designator | Ident) [ActualParams] {Selector} |
                          CompoundStatement |
                          IfStatement |
                          CaseStatement |
                          WhileStatement |
                          RepeatStatement | 
                          ForStatement |
                          GotoStatement |
                          WithStatement ] .
                          
Label = Ident .                          

StatementList = Statement {";" Statement} .

CompoundStatement = "begin" StatementList "end" .

IfStatement = "if" Expression "then" Statement ["else" Statement] .

CaseStatement = "case" Expression "of" CaseElement {";" CaseElement} 
                    [";"] ["else" StatementList] [";"] "end" .
                    
WhileStatement = "while" Expression "do" Statement .

RepeatStatement = "repeat" StatementList "until" Expression .

ForStatement = "for" Ident ":=" Expression ("to" | "downto") Expression "do" Statement.

GotoStatement = "goto" Label .

WithStatement = "with" Designator {"," Designator} "do" Statement .                    
 
CaseElement = CaseLabel {"," CaseLabel} ":" Statement .

CaseLabel = ConstExpression [".." ConstExpression] .

ConstExpression = Expression .

Expression = SimpleExpression [("="|"<>"|"<"|"<="|">"|">="|"in") SimpleExpression] .

SimpleExpression = ["+"|"-"] Term {("+"|"-"|"or"|"xor") Term}.

Term = Factor {("*"|"/"|"div"|"mod"|"shl"|"shr"|"and") Factor}.

Factor = (Designator | Ident) [ActualParams] {Selector} |
         Designator |
         "@" Designator | 
         Number | 
         CharLiteral |
         StringLiteral |  
         "(" Expression ")" | 
         "not" Factor |
         SetConstructor |
         "nil" |
         Ident "(" Expression ")" {Selector} .
         
SetConstructor = "[" [Expression [".." Expression] 
                     {"," Expression [".." Expression]}] "]" .         

Ident = (Letter | "_") {Letter | "_" | Digit}.

Number = "$" HexDigit {HexDigit} | 
         Digit {Digit} ["." {Digit}] ["e" ["+" | "-"] Digit {Digit}] .

CharLiteral = "'" (Character | "'" "'") "'" | 
              "#" Number .

StringLiteral = "'" {Character | "'" "'"} "'".

Compilador

O compilador é baseado em um analisador de descida recursiva. Ele constrói diretamente um executável do Windows PE sem usar nenhum assembler ou ligante externo.

Diretivas

• $APPTYPE - Defina o tipo de aplicativo. Exemplos: {$APPTYPE GUI} , {$APPTYPE CONSOLE}
• $UNITPATH - Defina um caminho de pesquisa de unidade adicional. Exemplo: {$UNITPATH ..units}

Otimizações

São realizadas algumas otimizações simples de peephole:

• Eliminação de push/pop
• Eliminação de push/pop da FPU
• Otimizações de carregamento variável local
• Otimizações de acesso ao elemento da matriz
• Otimizações de acesso ao campo de registro
• Otimizações de atribuição
• Otimizações de comparação
• Otimizações de teste de condição

Procedimentos e funções inlinados

Os seguintes identificadores são implementados como parte do compilador. Seus nomes não são palavras reservados e podem ser redefinidos localmente pelo usuário.

 procedure Inc ( var x: Integer);
procedure Dec ( var x: Integer);
procedure Read ([ var F: file ;] var x1 { ; var xi } );
procedure Write ([ var F: file ;] x1[:w[:d]] { ; xi[:w[:d]] } );
procedure ReadLn ([ var F: file ;] var x1 { ; var xi } );
procedure WriteLn ([ var F: file ;] x1[:w[:d]] { ; xi[:w[:d]] } );
procedure New ( var P: Pointer);
procedure Dispose ( var P: Pointer);
procedure Break ;
procedure Continue ;
procedure Exit ;
procedure Halt [( const error: Integer)];
function SizeOf ( var x | T): Integer;
function Ord (x: T): Integer;
function Chr (x: Integer): Char;
function Low ( var x: T | T): T;
function High ( var x: T | T): T;
function Pred (x: T): T;
function Succ (x: T): T;
function Round (x: Real): Integer;
function Abs (x: T): T;
function Sqr (x: T): T;
function Sin (x: Real): Real;  
function Cos (x: Real): Real;  
function Arctan (x: Real): Real;  
function Exp (x: Real): Real;
function Ln (x: Real): Real;
function SqRt (x: Real): Real;

Biblioteca padrão

Unidade do sistema

 function Timer : Integer;
procedure GetMem ( var P: Pointer; Size: Integer);
procedure FreeMem ( var P: Pointer);
procedure Randomize ;
function Random : Real;
procedure Assign ( var F: file ; const Name : string);
procedure Rewrite ( var F: file [; BlockSize: Integer]);
procedure Reset ( var F: file [; BlockSize: Integer]);
procedure Close ( var F: file );
procedure BlockRead ( var F: file ; var Buf; Len: Integer; var LenRead: Integer);
procedure BlockWrite ( var F: file ; var Buf; Len: Integer);
procedure Seek ( var F: file ; Pos: Integer);
function FileSize ( var F: file ): Integer;
function FilePos ( var F: file ): Integer;
function EOF ( var F: file ): Boolean;
function IOResult : Integer;
function Length ( const s: string): Integer;
procedure Move ( var Source; var Dest; Count: Integer);
function Copy ( const S: string; Index, Count: Integer): string;
procedure FillChar ( var Data; Count: Integer; Value : Char);
function ParamCount : Integer;
function ParamStr (Index: Integer): string;
procedure Val ( const s: string; var Number: Real; var Code: Integer);
procedure Str (Number: Real; var s: string[; DecPlaces: Integer]);
procedure IVal ( const s: string; var Number: Integer; var Code: Integer);
procedure IStr (Number: Integer; var s: string);
function UpCase (ch: Char): Char;

Unidade Sysutils

 function IntToStr (n: Integer): string;
function StrToInt ( const s: string): Integer;
function FloatToStr (x: Real): string;
function FloatToStrF (x: Real; Format: TFloatFormat; Precision, Digits: Integer): string;
function StrToFloat ( const s: string): Real;
function StrToPChar ( const s: string): PChar;
function PCharToStr (p: PChar): string;
function StrToPWideChar ( const s: string): PWideChar;
function PWideCharToStr (p: PWideChar): string;

Amostras

• factor.pas - demonstração de fatorização inteira
• lineq.pas - solucionador de equações lineares. Usa a unidade gauss.pas . Requer eq.txt , eqerr.txt ou arquivo de dados semelhante
• life.pas - O jogo da vida
• sort.pas - Demonstração de classificação de array
• fft.pas - demonstração rápida de transformação de Fourier
• inserr.pas - Demoção de estimativa de erro do sistema de navegação inercial. Usa a unidade kalman.pas
• list.pas - Demoção de operações de lista vinculada
• map.pas - Operações de lista heterogêneas e demonstração da função do mapa. Demonstra métodos e interfaces XD Pascal
• gui.pas - Demoção de aplicação da GUI. Usa a unidade windows.pas
• raytracer.pas - Demonstração de Raytracer. Demonstra métodos e interfaces XD Pascal. Equivalente a raytracer.go

Questões conhecidas

Sabe -se que o Windows Defender Antivirus fornece resultados falsos positivos em alguns programas compilados com XD Pascal.