支持的变量类型：int, char, short, long, bool, struct;
支持嵌套指针、函数调用、多维数组、结构体。
支持整数、字符串字面值常量
支持运算符：'+', '-', '', '/', '<', '>', '=',"==", "!=", "<=", ">=", "->", "++", "--", "&&", "||", "<<=", ">>=", "<<", ">>", "=", "/=", "%=", "+=", "-=", "&=", "^=", "|=", '!','&', '|', '~', '^', '.',
支持IF-ELSE, FOR, WHILE SWITCH-CASE语句
提供READ，WRITE函数进行输入输出。
实现一个通过Python模仿的类C语言编译器，能够将C语言代码编译为Intel 80x86汇编代码， 提供汇编指令解释器，能够解释执行汇编指令实时得出运算结果，同时提供图形化界面，支持部分集成开发环境（IDE）的功能。
- main.py 编译器程序入口
- compiler\tokenize.py 词法分析，将源代码转换为链表存储的Token
- compiler\parse.py: 语法分析，将Token转换为抽象语法树
- compiler\codegen.py 语义生成，将抽象语法树转换为汇编代码
- compiler\simulator.py 汇编代码解释器
- gui\fluent.py 图形化界面入口
Pybicc项目由三大部分组成:
-
编译器(tokenize.py、parse.py、codegen.py)
-
tokenize.py
负责词法分析，解析C源代码，生成Token链表。
以下是支持的关键字，运算符：
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parse.py
使用LL(1)文法分析，根据语法分析生成的Token链表，建立抽象语法树（AST）。
语法生成规则：
- program = (typedef | global-var | function )* - typedef = typdef basetype ident ";" - global-var = global-var = basetype declaration type-suffix ";" - function = basetype declarator "(" params? ")" ("{" stmt* "}" | ";") - params = param ("," param)* - param = basetype declarator type-suffix - basetype = basetype = builtin-type | struct-decl | typedef "*"* - builtin-type = "void" | "bool" | "char" | "short" | "int" | "long" - struct-decl = "struct" ident? ("{" struct-member "}")? - declaration = basetype ident ("[" num "]")* ("=" expr) ";"| basetype ";" - stmt = "return" expr ";" | "if" "(" expr ")" stmt ("else" stmt)? | "switch" "(" expr ")" stmt | "case" num ":" stmt | "default" ":" stmt | "while" "(" expr ")" stmt | "for" "(" (expr? ";" | declaration) expr? ";" expr? ")" stmt | "{" stmt* "}" | "typedef" basetype ident ("[" num "]")* ";" | "break" ";" | "continue" ";" | "goto" ident ";" | ident ":" stmt | declaration | expr ";" - expr = assign ("," assign)* - assign = logor (assign-op assign)? - assign-op = "=" | "+=" | "-=" | "*=" | %= | "/=" | "<<=" | ">>=" - equality = relational ("==" relational | "!=" relational)* - relational = shift ("<" shift | "<=" shift | ">" shift | ">=" shift)* - shift = add ("<<" add | ">>" add)* - add = mul ("+" mul | "-" mul)* - mul = cast ("*" cast | "/" cast | "%" cast)* - cast = "(" type-name ")" cast | unary - unary = ("+" | "-" | "*" | "&" | "!")? cast | ("++" | "--") unary | postfix - postfix = primary ("[" expr "]" | "." ident | "->" ident | "++" | "--")* - primary = "(" expr ")" | "sizeof" unary | ident func-args? | str | num -
codegen.py
根据语法分析生成的抽象语法树，进行语义分析，翻译为Intel80x86汇编语言
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解释器(interpreter.py)
为了在图形化界面（GUI）中得到运行结果，我们还额外编写了用于解释执行Intel80x86汇编语言的解释器，
其依据汇编语言，逐行解释执行指令，模拟相关操作。
解释器以字节级别模拟实现了对存储器的访问存取，每个单元存储一个字节的数据，并实现了ALU的相应计算功能。
解释器有着若干重要的全局变量：
- glb_vars - 记录程序运行中的全局变量
- glb_funcs - 记录所有全局可见函数
- CURRENT_FUNC - 当前运行的函数名
- RUNNING_COMMAND_LINE_INDEX - 当前运行的指令行号
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解释器在模拟运行之前会先解析一遍汇编代码，处理数据段，文本段的相关内容，并将代码段中的所有函数相关信息（入口、标识符）记录至全局变量
glb_func中。
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enterDataSegment函数用于处理数据段，将数据段中的数据存储至内存中。
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解释器再解析完汇编代码后，会从
glb_func中找到main函数的入口，并通过把全局变量RUNNING_COMMAND_LINE_INDEX设置main函数的入口开始模拟执行汇编代码。
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run_command()函数用于模拟执行汇编代码，根据指令的操作码，调用相应的函数模拟执行指令。
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寄存器（Register）
寄存器使用类进行模拟，所有寄存器（如rax,rbp,rsp）均为Register类的实例，访问存取通过成员函数提供的接口实现，所有实例共享shared_storage（存储空间）变量。 由此实现多个不同大小寄存器（rax,eax,ax,al）使用同一存储区域的特性。
-
内存（Memory）
内存使用Memory类进行模拟，访问存取通过成员函数提供的接口实现。
-
模拟支持的指令
- push ( source | offset source )
- pop destination
- add destination, source
- sub destination, source
- imul destination, source
- idiv operand
- cqo
- cmp operand1 operand2
- sete destination
- setne destination
- setl destination
- setle destination
- mov destination, source
- movzb destination, source
- movsx destination, source
- movss destination, source
- movsd destination, source
- lea destination, source
- and destination, source
- or destination, source
- not destination
- xor destination, source
- shl destination, source
- shr destination, source
- sal destination, source
- sar destination, source
- jnz label
- je label
- jne label
- call label
- ret
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在模拟指令运行时，解释器会将指令操作数送至
addresing函数获取操作数的寻址方式，然后根据寻址方式 使用Memory.get(pos,size)从内存获取操作数的值，或使用getValueByAddressing获取操作数的值。
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在内存寻址时，通过
getMomoryAddress(expr)获得内存地址，getMomoryAddress(expr)会根据表达式，转换为前缀表达式形式，计算出表达式的值，然后根据值计算出内存地址。
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图形化界面(GUI)
图形化界面采用Fluent 2设计风格，使用PyQt6及PyQt-Fluent-Widgets实现，并提供了部分集成开发环境（IDE）的功能。
图形化界面主要分为四大视图：总览视图，词法分析视图，语法分析视图，文件视图。
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总览视图：显示总体功能，左上边框显示C源代码，右上边框显示编译后的汇编代码，下边框显示解释执行的结果。
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词法分析视图：显示词法分析的结果，左边框显示源代码，右边框显示词法分析的结果。
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语法分析视图：显示语法分析的结果，左边框显示源代码，右边框显示语法分析的结果。
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文件视图：显示文件的目录结构，通过双击文件可打开文件。
图形化界面提供了代码编辑器，汇编语言编辑器功能，同时支持深色模式，多文件打开与切换，文件保存等功能。
- 代码编辑器：支持代码高亮，代码折叠，代码提示，代码补全等功能。
- 汇编语言编辑器：支持汇编语言的编辑，高亮，折叠，提示等功能。
- 词法分析结果高亮，语法分析结果高亮。
图形化界面的开发引入了生命周期的概念，通过生命周期管理，实现了界面刷新，数据更新等功能。
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安装Python, 本项目使用Python3.12.0开发。
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安装依赖
pip install -r requirements.txt
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main.py，提供了编译器和解释器使用范例。
python main.py
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interface\fluent.py，提供了Pybicc的图形化界面
python interface\fluent.py
int main() { int i=0; int j=0; for (i=0; i<=10; i=i+1) j=i+j; return j; }
int main() { int a=3; int z=5; return a+z; }
int main() { int x=3;int y=5; *(&x+8)=7; return y; }
- 解释器无法正确处理负数。（负数的补码存储会被解释器读取为正数）
- 无法在定义全局变量时对其进行初始化。
- 无法处理三元表达式，这导致
example\dp.c无法编译。 - enum枚举类型的实现不完善。
- 应该还有很多...