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, bool *isfunc)
  95 {
  96     paramlist_t params;
  97     ast_value *var;
  98     lex_ctx   ctx = parser_ctx(parser);
  99     int vtype = parser_token(parser)->constval.t;
 100
 101     MEM_VECTOR_INIT(&params, p);
 102
 103     *isfunc = false;
 104
 105     if (!parser_next(parser))
 106         return NULL;
 107
 108     if (parser->tok == '(') {
 109         *isfunc = true;
 110         while (true) {
 111             ast_value *param;
 112             bool dummy;
 113
 114             if (!parser_next(parser)) {
 115                 MEM_VECTOR_CLEAR(&params, p);
 116                 return NULL;
 117             }
 118
 119             if (parser->tok == ')')
 120                 break;
 121
 122             param = parser_parse_type(parser, &dummy);
 123             (void)dummy;
 124
 125             if (!param) {
 126                 MEM_VECTOR_CLEAR(&params, p);
 127                 return NULL;
 128             }
 129
 130             if (!paramlist_t_p_add(&params, param)) {
 131                 MEM_VECTOR_CLEAR(&params, p);
 132                 parseerror(parser, "Out of memory while parsing typename");
 133                 return NULL;
 134             }
 135
 136             if (parser->tok == ',')
 137                 continue;
 138             if (parser->tok == ')')
 139                 break;
 140             MEM_VECTOR_CLEAR(&params, p);
 141             parseerror(parser, "Unexpected token");
 142             return NULL;
 143         }
 144         if (!parser_next(parser)) {
 145             MEM_VECTOR_CLEAR(&params, p);
 146             return NULL;
 147         }
 148     }
 149
 150     var = ast_value_new(ctx, "<unnamed>", vtype);
 151     if (!var) {
 152         MEM_VECTOR_CLEAR(&params, p);
 153         return NULL;
 154     }
 155     MEM_VECTOR_MOVE(&params, p, var, params);
 156     return var;
 157 }
 158
 159 static bool parser_variable(parser_t *parser, bool global);
 160 static bool parser_body_do(parser_t *parser, ast_block *block)
 161 {
 162     if (parser->tok == TOKEN_TYPENAME)
 163     {
 164         /* local variable */
 165         if (!parser_variable(parser, false))
 166             return false;
 167         return true;
 168     }
 169     else if (parser->tok == '{')
 170     {
 171         /* a block */
 172     }
 173
 174     parseerror(parser, "expected statement");
 175     return false;
 176 }
 177
 178 static ast_block* parser_parse_block(parser_t *parser)
 179 {
 180     size_t oldblocklocal;
 181     ast_block *block = NULL;
 182
 183     oldblocklocal = parser->blocklocal;
 184     parser->blocklocal = parser->locals_count;
 185
 186     if (!parser_next(parser)) { /* skip the '{' */
 187         parseerror(parser, "expected function body");
 188         goto cleanup;
 189     }
 190
 191     block = ast_block_new(parser_ctx(parser));
 192
 193     while (parser->tok != TOKEN_EOF && parser->tok < TOKEN_ERROR)
 194     {
 195         if (parser->tok == '}')
 196             break;
 197
 198         if (!parser_body_do(parser, block)) {
 199             ast_block_delete(block);
 200             block = NULL;
 201             goto cleanup;
 202         }
 203     }
 204
 205     if (parser->tok != '}') {
 206         ast_block_delete(block);
 207         block = NULL;
 208     } else {
 209         (void)parser_next(parser);
 210     }
 211
 212 cleanup:
 213     parser->blocklocal = oldblocklocal;
 214     return block;
 215 }
 216
 217 static bool parser_variable(parser_t *parser, bool global)
 218 {
 219     bool isfunc = false;
 220     ast_function *func = NULL;
 221     lex_ctx ctx = parser_ctx(parser);
 222     ast_value *var = parser_parse_type(parser, &isfunc);
 223     if (!var)
 224         return false;
 225
 226     if (parser->tok != TOKEN_IDENT) {
 227         parseerror(parser, "expected variable name\n");
 228         return false;
 229     }
 230
 231     if (global && parser_find_global(parser, parser_tokval(parser))) {
 232         ast_value_delete(var);
 233         parseerror(parser, "global already exists: %s\n", parser_tokval(parser));
 234         return false;
 235     }
 236
 237     if (!global && parser_find_local(parser, parser_tokval(parser), parser->blocklocal)) {
 238         ast_value_delete(var);
 239         parseerror(parser, "local variable already exists: %s\n", parser_tokval(parser));
 240         return false;
 241     }
 242
 243     if (!ast_value_set_name(var, parser_tokval(parser))) {
 244         parseerror(parser, "failed to set variable name\n");
 245         ast_value_delete(var);
 246         return false;
 247     }
 248
 249     if (isfunc) {
 250         /* a function was defined */
 251         ast_value *fval;
 252
 253         /* turn var into a value of TYPE_FUNCTION, with the old var
 254          * as return type
 255          */
 256         fval = ast_value_new(ctx, var->name, TYPE_FUNCTION);
 257         func = ast_function_new(ctx, var->name, fval);
 258         if (!fval || !func) {
 259             ast_value_delete(var);
 260             if (fval) ast_value_delete(fval);
 261             if (func) ast_function_delete(func);
 262             return false;
 263         }
 264
 265         fval->expression.next = (ast_expression*)var;
 266         MEM_VECTOR_MOVE(var, params, fval, params);
 267
 268         if (!parser_t_functions_add(parser, func)) {
 269             ast_value_delete(var);
 270             if (fval) ast_value_delete(fval);
 271             if (func) ast_function_delete(func);
 272             return false;
 273         }
 274
 275         var = fval;
 276     }
 277
 278     if ( ( global && !parser_t_globals_add(parser, var)) ||
 279          (!global && !parser_t_locals_add(parser, var)) )
 280     {
 281         ast_value_delete(var);
 282         return false;
 283     }
 284
 285     if (!parser_next(parser)) {
 286         ast_value_delete(var);
 287         return false;
 288     }
 289
 290     if (parser->tok == ';') {
 291         if (!parser_next(parser))
 292             return parser->tok == TOKEN_EOF;
 293         return true;
 294     }
 295
 296     if (parser->tok != '=') {
 297         parseerror(parser, "expected '=' or ';'");
 298         return false;
 299     }
 300
 301     if (!parser_next(parser))
 302         return false;
 303
 304     if (parser->tok == '#') {
 305         if (!global) {
 306             parseerror(parser, "cannot declare builtins within functions");
 307             return false;
 308         }
 309         if (!isfunc || !func) {
 310             parseerror(parser, "unexpected builtin number, '%s' is not a function", var->name);
 311             return false;
 312         }
 313         if (!parser_next(parser)) {
 314             parseerror(parser, "expected builtin number");
 315             return false;
 316         }
 317         if (parser->tok != TOKEN_INTCONST) {
 318             parseerror(parser, "builtin number must be an integer constant");
 319             return false;
 320         }
 321         if (parser_token(parser)->constval.i <= 0) {
 322             parseerror(parser, "builtin number must be positive integer greater than zero");
 323             return false;
 324         }
 325
 326         func->builtin = -parser_token(parser)->constval.i;
 327     } else if (parser->tok == '{') {
 328         /* function body */
 329         ast_block *block;
 330         ast_function *old = parser->function;
 331
 332         if (!global) {
 333             parseerror(parser, "cannot declare functions within functions");
 334             return false;
 335         }
 336
 337         parser->function = func;
 338         block = parser_parse_block(parser);
 339         parser->function = old;
 340
 341         if (!block)
 342             return false;
 343
 344         if (!ast_function_blocks_add(func, block)) {
 345             ast_block_delete(block);
 346             return false;
 347         }
 348         return true;
 349     } else {
 350         parseerror(parser, "TODO, const assignment");
 351     }
 352
 353     if (!parser_next(parser))
 354         return false;
 355
 356     if (parser->tok != ';') {
 357         parseerror(parser, "expected semicolon");
 358         return false;
 359     }
 360
 361     (void)parser_next(parser);
 362
 363     return true;
 364 }
 365
 366 static bool parser_do(parser_t *parser)
 367 {
 368     if (parser->tok == TOKEN_TYPENAME)
 369     {
 370         return parser_variable(parser, true);
 371     }
 372     else if (parser->tok == TOKEN_KEYWORD)
 373     {
 374         /* handle 'var' and 'const' */
 375         return false;
 376     }
 377     else if (parser->tok == '.')
 378     {
 379         /* entity-member declaration */
 380         return false;
 381     }
 382     else
 383     {
 384         parseerror(parser, "unexpected token: %s", parser->lex->tok->value);
 385         return false;
 386     }
 387     return true;
 388 }
 389
 390 bool parser_compile(const char *filename)
 391 {
 392     size_t i;
 393     parser_t *parser;
 394     ir_builder *ir;
 395
 396     parser = (parser_t*)mem_a(sizeof(parser_t));
 397     if (!parser)
 398         return false;
 399
 400     memset(parser, 0, sizeof(parser));
 401
 402     MEM_VECTOR_INIT(parser, globals);
 403     MEM_VECTOR_INIT(parser, locals);
 404     parser->lex = lex_open(filename);
 405
 406     if (!parser->lex) {
 407         printf("failed to open file \"%s\"\n", filename);
 408         return false;
 409     }
 410
 411     /* initial lexer/parser state */
 412     parser->lex->flags.noops = true;
 413
 414     if (parser_next(parser))
 415     {
 416         while (parser->tok != TOKEN_EOF && parser->tok < TOKEN_ERROR)
 417         {
 418             if (!parser_do(parser)) {
 419                 if (parser->tok == TOKEN_EOF)
 420                     parseerror(parser, "unexpected eof");
 421                 else
 422                     parseerror(parser, "parse error\n");
 423                 lex_close(parser->lex);
 424                 mem_d(parser);
 425                 return false;
 426             }
 427         }
 428     }
 429
 430     lex_close(parser->lex);
 431
 432     ir = ir_builder_new("gmqcc_out");
 433     if (!ir) {
 434         printf("failed to allocate builder\n");
 435         goto cleanup;
 436     }
 437
 438     for (i = 0; i < parser->globals_count; ++i) {
 439         if (!ast_global_codegen(parser->globals[i], ir)) {
 440             printf("failed to generate global %s\n", parser->globals[i]->name);
 441         }
 442     }
 443     for (i = 0; i < parser->functions_count; ++i) {
 444         if (!ast_function_codegen(parser->functions[i], ir)) {
 445             printf("failed to generate function %s\n", parser->functions[i]->name);
 446         }
 447         if (!ir_function_finalize(parser->functions[i]->ir_func)) {
 448             printf("failed to finalize function %s\n", parser->functions[i]->name);
 449         }
 450     }
 451
 452     ir_builder_dump(ir, printf);
 453
 454 cleanup:
 455     for (i = 0; i < parser->globals_count; ++i) {
 456         ast_value_delete(parser->globals[i]);
 457     }
 458     MEM_VECTOR_CLEAR(parser, globals);
 459
 460     mem_d(parser);
 461     return true;
 462 }