parser.c

   1 #include <stdio.h>
   2 #include <stdarg.h>
   3
   4 #include "gmqcc.h"
   5 #include "lexer.h"
   6
   7 typedef struct {
   8     lex_file *lex;
   9     int      tok;
  10
  11     MEM_VECTOR_MAKE(ast_value*, globals);
  12     MEM_VECTOR_MAKE(ast_function*, functions);
  13
  14     ast_function *function;
  15     MEM_VECTOR_MAKE(ast_value*, locals);
  16     size_t blocklocal;
  17 } parser_t;
  18
  19 MEM_VEC_FUNCTIONS(parser_t, ast_value*, globals)
  20 MEM_VEC_FUNCTIONS(parser_t, ast_value*, locals)
  21 MEM_VEC_FUNCTIONS(parser_t, ast_function*, functions)
  22
  23 void parseerror(parser_t *parser, const char *fmt, ...)
  24 {
  25         va_list ap;
  26
  27     if (parser)
  28             printf("error %s:%lu: ", parser->lex->tok->ctx.file, (unsigned long)parser->lex->tok->ctx.line);
  29         else
  30             printf("error: ");
  31
  32         va_start(ap, fmt);
  33         vprintf(fmt, ap);
  34         va_end(ap);
  35
  36         printf("\n");
  37 }
  38
  39 bool parser_next(parser_t *parser)
  40 {
  41     /* lex_do kills the previous token */
  42     parser->tok = lex_do(parser->lex);
  43     if (parser->tok == TOKEN_EOF || parser->tok >= TOKEN_ERROR)
  44         return false;
  45     return true;
  46 }
  47
  48 /* lift a token out of the parser so it's not destroyed by parser_next */
  49 token *parser_lift(parser_t *parser)
  50 {
  51     token *tok = parser->lex->tok;
  52     parser->lex->tok = NULL;
  53     return tok;
  54 }
  55
  56 #define parser_tokval(p) (p->lex->tok->value)
  57 #define parser_token(p)  (p->lex->tok)
  58 #define parser_ctx(p)    (p->lex->tok->ctx)
  59
  60 ast_value* parser_find_global(parser_t *parser, const char *name)
  61 {
  62     size_t i;
  63     for (i = 0; i < parser->globals_count; ++i) {
  64         if (!strcmp(parser->globals[i]->name, name))
  65             return parser->globals[i];
  66     }
  67     return NULL;
  68 }
  69
  70 ast_value* parser_find_local(parser_t *parser, const char *name, size_t upto)
  71 {
  72     size_t i;
  73     for (i = parser->locals_count; i > upto;) {
  74         --i;
  75         if (!strcmp(parser->locals[i]->name, name))
  76             return parser->locals[i];
  77     }
  78     return NULL;
  79 }
  80
  81 ast_value* parser_find_var(parser_t *parser, const char *name)
  82 {
  83     ast_value *v;
  84     v         = parser_find_local(parser, name, 0);
  85     if (!v) v = parser_find_global(parser, name);
  86     return v;
  87 }
  88
  89 typedef struct {
  90     MEM_VECTOR_MAKE(ast_value*, p);
  91 } paramlist_t;
  92 MEM_VEC_FUNCTIONS(paramlist_t, ast_value*, p)
  93
  94 static ast_value *parser_parse_type(parser_t *parser, int basetype, bool *isfunc)
  95 {
  96     paramlist_t params;
  97     ast_value *var;
  98     lex_ctx   ctx = parser_ctx(parser);
  99     int vtype = basetype;
 100     int temptype;
 101
 102     MEM_VECTOR_INIT(&params, p);
 103
 104     *isfunc = false;
 105
 106     if (parser->tok == '(') {
 107         *isfunc = true;
 108         while (true) {
 109             ast_value *param;
 110             bool dummy;
 111
 112             if (!parser_next(parser)) {
 113                 MEM_VECTOR_CLEAR(&params, p);
 114                 return NULL;
 115             }
 116
 117             if (parser->tok == ')')
 118                 break;
 119
 120             temptype = parser_token(parser)->constval.t;
 121             if (!parser_next(parser)) {
 122                 MEM_VECTOR_CLEAR(&params, p);
 123                 return NULL;
 124             }
 125             param = parser_parse_type(parser, temptype, &dummy);
 126             (void)dummy;
 127
 128             if (!param) {
 129                 MEM_VECTOR_CLEAR(&params, p);
 130                 return NULL;
 131             }
 132
 133             if (!paramlist_t_p_add(&params, param)) {
 134                 MEM_VECTOR_CLEAR(&params, p);
 135                 parseerror(parser, "Out of memory while parsing typename");
 136                 return NULL;
 137             }
 138
 139             if (parser->tok == ',')
 140                 continue;
 141             if (parser->tok == ')')
 142                 break;
 143             MEM_VECTOR_CLEAR(&params, p);
 144             parseerror(parser, "Unexpected token");
 145             return NULL;
 146         }
 147         if (!parser_next(parser)) {
 148             MEM_VECTOR_CLEAR(&params, p);
 149             return NULL;
 150         }
 151     }
 152
 153     var = ast_value_new(ctx, "<unnamed>", vtype);
 154     if (!var) {
 155         MEM_VECTOR_CLEAR(&params, p);
 156         return NULL;
 157     }
 158     MEM_VECTOR_MOVE(&params, p, var, params);
 159     return var;
 160 }
 161
 162 static bool parser_variable(parser_t *parser, bool global);
 163 static bool parser_body_do(parser_t *parser, ast_block *block)
 164 {
 165     if (parser->tok == TOKEN_TYPENAME)
 166     {
 167         /* local variable */
 168         if (!parser_variable(parser, false))
 169             return false;
 170         return true;
 171     }
 172     else if (parser->tok == '{')
 173     {
 174         /* a block */
 175     }
 176
 177     parseerror(parser, "expected statement");
 178     return false;
 179 }
 180
 181 static ast_block* parser_parse_block(parser_t *parser)
 182 {
 183     size_t oldblocklocal;
 184     ast_block *block = NULL;
 185
 186     oldblocklocal = parser->blocklocal;
 187     parser->blocklocal = parser->locals_count;
 188
 189     if (!parser_next(parser)) { /* skip the '{' */
 190         parseerror(parser, "expected function body");
 191         goto cleanup;
 192     }
 193
 194     block = ast_block_new(parser_ctx(parser));
 195
 196     while (parser->tok != TOKEN_EOF && parser->tok < TOKEN_ERROR)
 197     {
 198         if (parser->tok == '}')
 199             break;
 200
 201         if (!parser_body_do(parser, block)) {
 202             ast_block_delete(block);
 203             block = NULL;
 204             goto cleanup;
 205         }
 206     }
 207
 208     if (parser->tok != '}') {
 209         ast_block_delete(block);
 210         block = NULL;
 211     } else {
 212         (void)parser_next(parser);
 213     }
 214
 215 cleanup:
 216     parser->blocklocal = oldblocklocal;
 217     return block;
 218 }
 219
 220 static bool parser_variable(parser_t *parser, bool global)
 221 {
 222     bool          isfunc = false;
 223     ast_function *func = NULL;
 224     lex_ctx       ctx;
 225     ast_value    *var;
 226
 227     int basetype = parser_token(parser)->constval.t;
 228
 229     while (true)
 230     {
 231         if (!parser_next(parser)) { /* skip basetype or comma */
 232             parseerror(parser, "expected variable declaration");
 233             return false;
 234         }
 235
 236         isfunc = false;
 237         func = NULL;
 238         ctx = parser_ctx(parser);
 239         var = parser_parse_type(parser, basetype, &isfunc);
 240
 241         if (!var)
 242             return false;
 243
 244         if (parser->tok != TOKEN_IDENT) {
 245             parseerror(parser, "expected variable name\n");
 246             return false;
 247         }
 248
 249         if (global && parser_find_global(parser, parser_tokval(parser))) {
 250             ast_value_delete(var);
 251             parseerror(parser, "global already exists: %s\n", parser_tokval(parser));
 252             return false;
 253         }
 254
 255         if (!global && parser_find_local(parser, parser_tokval(parser), parser->blocklocal)) {
 256             ast_value_delete(var);
 257             parseerror(parser, "local variable already exists: %s\n", parser_tokval(parser));
 258             return false;
 259         }
 260
 261         if (!ast_value_set_name(var, parser_tokval(parser))) {
 262             parseerror(parser, "failed to set variable name\n");
 263             ast_value_delete(var);
 264             return false;
 265         }
 266
 267         if (isfunc) {
 268             /* a function was defined */
 269             ast_value *fval;
 270
 271             /* turn var into a value of TYPE_FUNCTION, with the old var
 272              * as return type
 273              */
 274             fval = ast_value_new(ctx, var->name, TYPE_FUNCTION);
 275             func = ast_function_new(ctx, var->name, fval);
 276             if (!fval || !func) {
 277                 ast_value_delete(var);
 278                 if (fval) ast_value_delete(fval);
 279                 if (func) ast_function_delete(func);
 280                 return false;
 281             }
 282
 283             fval->expression.next = (ast_expression*)var;
 284             MEM_VECTOR_MOVE(var, params, fval, params);
 285
 286             if (!parser_t_functions_add(parser, func)) {
 287                 ast_value_delete(var);
 288                 if (fval) ast_value_delete(fval);
 289                 if (func) ast_function_delete(func);
 290                 return false;
 291             }
 292
 293             var = fval;
 294         }
 295
 296         if ( ( global && !parser_t_globals_add(parser, var)) ||
 297              (!global && !parser_t_locals_add(parser, var)) )
 298         {
 299             ast_value_delete(var);
 300             return false;
 301         }
 302
 303         if (!parser_next(parser)) {
 304             ast_value_delete(var);
 305             return false;
 306         }
 307
 308         if (parser->tok == ';') {
 309             if (!parser_next(parser))
 310                 return parser->tok == TOKEN_EOF;
 311             return true;
 312         }
 313
 314         if (parser->tok == ',') {
 315             /* another var */
 316             continue;
 317         }
 318
 319         if (parser->tok != '=') {
 320             parseerror(parser, "expected '=' or ';'");
 321             return false;
 322         }
 323
 324         if (!parser_next(parser))
 325             return false;
 326
 327         if (parser->tok == '#') {
 328             if (!global) {
 329                 parseerror(parser, "cannot declare builtins within functions");
 330                 return false;
 331             }
 332             if (!isfunc || !func) {
 333                 parseerror(parser, "unexpected builtin number, '%s' is not a function", var->name);
 334                 return false;
 335             }
 336             if (!parser_next(parser)) {
 337                 parseerror(parser, "expected builtin number");
 338                 return false;
 339             }
 340             if (parser->tok != TOKEN_INTCONST) {
 341                 parseerror(parser, "builtin number must be an integer constant");
 342                 return false;
 343             }
 344             if (parser_token(parser)->constval.i <= 0) {
 345                 parseerror(parser, "builtin number must be positive integer greater than zero");
 346                 return false;
 347             }
 348
 349             func->builtin = -parser_token(parser)->constval.i;
 350         } else if (parser->tok == '{') {
 351             /* function body */
 352             ast_block *block;
 353             ast_function *old = parser->function;
 354
 355             if (!global) {
 356                 parseerror(parser, "cannot declare functions within functions");
 357                 return false;
 358             }
 359
 360             parser->function = func;
 361             block = parser_parse_block(parser);
 362             parser->function = old;
 363
 364             if (!block)
 365                 return false;
 366
 367             if (!ast_function_blocks_add(func, block)) {
 368                 ast_block_delete(block);
 369                 return false;
 370             }
 371             return true;
 372         } else {
 373             parseerror(parser, "TODO, const assignment");
 374         }
 375
 376         if (!parser_next(parser))
 377             return false;
 378
 379         if (parser->tok == ',') {
 380             /* another */
 381             continue;
 382         }
 383
 384         if (parser->tok != ';') {
 385             parseerror(parser, "expected semicolon");
 386             return false;
 387         }
 388
 389         (void)parser_next(parser);
 390
 391         return true;
 392     }
 393 }
 394
 395 static bool parser_do(parser_t *parser)
 396 {
 397     if (parser->tok == TOKEN_TYPENAME)
 398     {
 399         return parser_variable(parser, true);
 400     }
 401     else if (parser->tok == TOKEN_KEYWORD)
 402     {
 403         /* handle 'var' and 'const' */
 404         return false;
 405     }
 406     else if (parser->tok == '.')
 407     {
 408         /* entity-member declaration */
 409         return false;
 410     }
 411     else
 412     {
 413         parseerror(parser, "unexpected token: %s", parser->lex->tok->value);
 414         return false;
 415     }
 416     return true;
 417 }
 418
 419 bool parser_compile(const char *filename)
 420 {
 421     size_t i;
 422     parser_t *parser;
 423     ir_builder *ir;
 424
 425     parser = (parser_t*)mem_a(sizeof(parser_t));
 426     if (!parser)
 427         return false;
 428
 429     memset(parser, 0, sizeof(parser));
 430
 431     MEM_VECTOR_INIT(parser, globals);
 432     MEM_VECTOR_INIT(parser, locals);
 433     parser->lex = lex_open(filename);
 434
 435     if (!parser->lex) {
 436         printf("failed to open file \"%s\"\n", filename);
 437         return false;
 438     }
 439
 440     /* initial lexer/parser state */
 441     parser->lex->flags.noops = true;
 442
 443     if (parser_next(parser))
 444     {
 445         while (parser->tok != TOKEN_EOF && parser->tok < TOKEN_ERROR)
 446         {
 447             if (!parser_do(parser)) {
 448                 if (parser->tok == TOKEN_EOF)
 449                     parseerror(parser, "unexpected eof");
 450                 else
 451                     parseerror(parser, "parse error\n");
 452                 lex_close(parser->lex);
 453                 mem_d(parser);
 454                 return false;
 455             }
 456         }
 457     }
 458
 459     lex_close(parser->lex);
 460
 461     ir = ir_builder_new("gmqcc_out");
 462     if (!ir) {
 463         printf("failed to allocate builder\n");
 464         goto cleanup;
 465     }
 466
 467     for (i = 0; i < parser->globals_count; ++i) {
 468         if (!ast_global_codegen(parser->globals[i], ir)) {
 469             printf("failed to generate global %s\n", parser->globals[i]->name);
 470         }
 471     }
 472     for (i = 0; i < parser->functions_count; ++i) {
 473         if (!ast_function_codegen(parser->functions[i], ir)) {
 474             printf("failed to generate function %s\n", parser->functions[i]->name);
 475         }
 476         if (!ir_function_finalize(parser->functions[i]->ir_func)) {
 477             printf("failed to finalize function %s\n", parser->functions[i]->name);
 478         }
 479     }
 480
 481     ir_builder_dump(ir, printf);
 482
 483 cleanup:
 484     for (i = 0; i < parser->globals_count; ++i) {
 485         ast_value_delete(parser->globals[i]);
 486     }
 487     MEM_VECTOR_CLEAR(parser, globals);
 488
 489     mem_d(parser);
 490     return true;
 491 }