挑战用 500 行 Python 写一个 C 编译器( 四 ) _Python

compile
compile 是这里第一个有趣的函数，它足够短，可以逐字包含：

文章插图
该函数处理发出模块级前奏。
首先，我们为 WASM VM 发出一个编译指示以保留 3 页内存（（内存 3）），并将堆栈指针设置为从该保留区域的末尾开始（它将向下增长）。
然后，我们定义两个堆栈操作助手 __dup_i32 和 __swap_i32 。如果您曾经使用过 Forth ，这些应该很熟悉：dup 复制 WASM 堆栈顶部的项目 (a -- a a) ， swap 交换 WASM 堆栈顶部两个项目的位置 (a b -- b a) 。
接下来，我们初始化一个堆栈帧来保存全局变量，使用词法分析器黑客的内置类型名初始化词法分析器，并咀嚼全局声明，直到用完为止！
最后，我们导出 main 并转储字符串池。
global_declaration
这个函数太长，无法内联整个函数，但签名如下所示：
它处理 typedef、全局变量和函数。
Typedef 很酷，因为这是词法分析器黑客发生的地方！
我们再一次用了通用的类型名称解析工具，因为 typedef 继承了所有 C 奇怪的“声明反映用法”规则，这对我们来说很方便。（对于困惑的新手来说则不然！）然后我们通知词法分析器我们发现了一个新的类型名称，以便将来该标记将被词法分析为类型名称而不是变量名称。
最后，对于 typedef ，我们将类型存储在全局 typedef 注册表中，使用尾随分号，然后返回到compile 进行下一个全局声明。重要的是，我们存储的类型是一个完整解析的类型，因为如果你这样做 typedef int* int_p; 然后稍后写入 int_p *x ， x 应该得到 int** 的结果类型 - 指针级别是累加的！这意味着我们不能只存储基本 C 类型名称，而是需要存储整个 CType 。
如果声明不是 typedef ，我们将解析变量类型和名称。如果我们找到一个 ; token 我们知道它是一个全局变量声明（因为我们不支持全局初始值设定项）。在这种情况下，我们将全局变量添加到全局堆栈帧和 bail 中。
然而，如果没有分号，我们肯定正在处理一个函数。要生成函数代码，我们需要：

为该函数创建一个新的StackFrame ，命名为frame
然后，解析所有参数并将它们存储在框架中：frame.add_var(varname.content, type, is_parameter=True)
之后，使用variable_declaration（lexer ， frame）解析所有变量声明，这会将它们添加到frame中
现在我们知道函数的堆栈帧需要有多大（frame.frame_size），所以我们可以开始发出前奏！
首先，对于堆栈帧中的所有参数（使用 is_parameter=True 添加），我们生成 WASM 参数声明，以便可以使用 WASM 调用约定来调用该函数（在 WASM 堆栈上传递参数）：

然后，我们可以为返回类型发出结果注释，并调整 C 堆栈指针以为函数的参数和变量腾出空间：
对于每个参数（按相反顺序，因为堆栈），将其从 WASM 堆栈复制到我们的堆栈：
最后，我们可以在循环中调用statement(lexer,frame)来代码生成函数中的所有语句，直到我们到达右括号：
额外步骤：我们假设函数总是有返回值，因此我们发出(“unreachable”) ，这样 WASM 分析器就不会崩溃。
很多内容，但这就是函数的全部内容，因此也是 global_declaration 的全部内容，所以让我们继续讨论 statements 。
statement
statements 中有很多代码。然而，其中大部分内容相当重复，因此我将只解释 while 和 for ，这应该可以提供一个很好的概述。
还记得 WASM 没有跳转，而是有结构化控制流吗？现在这很重要。
首先我们来看看它是如何与 while 配合使用的，在那里并不会太麻烦。WASM 中的 while 循环如下所示：
正如所看到的，有两种类型的块 - 块和循环（还有 if 块类型，我没有使用）。每个语句都包含一定数量的语句，然后以 end 结束。在块内，可以使用 br 进行中断，或者使用 br_if 有条件地基于 WASM 堆栈的顶部（还有 br_table ，我没有使用它）。