動機
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- レジスタ割り付けの本格的なサンプルが欲しい
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- Min-Camlにはレジスタ割り付けがある
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- OCamlは文法が結構特殊なので慣れないと辛い
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- C++に移植したけど、あまり美しくない
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- C++のmoveセマンティックスは実行時エラーが起きて辛い
- Rustならきっと綺麗に書けるはず
Rustでのコンパイラ開発の問題
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- Rustはまだ開発中では？
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- GCがなくて不便では？
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- パーサジェネレータはあるのか？
- immutableなグローバル変数は？
Rustはまだ開発中では？
- だいぶ安定してきました
GCがなくて不便では？
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- GCがないけどインクリメンタルにメモリ管理する分高速なのでトレードオフです
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- C++のunique_ptrで書くより楽です
- パターンマッチもあるし便利です
パーサジェネレータはあるのか？
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- lalrpopというパーサジェネレータがあります
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- インストール面倒くさいのでは?
cargoを使えば簡単にインストール可能です
lalrpop
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- Rust製のパーサジェネレータ
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- %% など見た目微妙な区切りはgrammer;と書く
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- lexerも1ファイル内に一緒に書ける
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- Rustの文法に近い文法で記述できる
- とてもいい感じ
immutableなグローバル変数は？
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- コンパイラはIDを振りたいので、immutableなグローバル変数が欲しい
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- 基本的には使わないでください
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- じゃあどうしろと？
オブジェクト作ってメンバを書き換えてください
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- なんで、こんなまどろっこしいの？
マルチスレッドで安全に高速に動作させるため
横から書き換えられると困る
Rustで安全に書けるの？
かけます
どうやって？
たとえば、Cellを使えばできます
実装
構文木を書く
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- ast.rsに、enumを使って書いた
- 非常に短く書けるし、deriveを使えばcloneも簡単
構文木を印字
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- ast_print.rsに印字プログラムを作ってみる
- パターンマッチを使って書けばよい
アセンブラ出力部分を作成
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- オブジェクトにコンテキストとして、fileやmap,vector,カウンタを持たせて書く
- Rustのお行儀さえわかれば書けた
自由変数の計算を書く
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- レジスタ割り付けや、即値最適化には生きている変数の計算(fv)が必要なので移植した
- ツリーをトラバースする小さい例としてよかった
即値最適化を書いてみる
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- メモリをコピラない方法も出来る
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- だけど、パターンマッチすると所有権が移動してしまうので、何も変えてないのに再構成するのが面倒
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- 借用ポインタをトラバースして全部コピーすることにした
- それなりのサイズの変換プログラムが書けた
レジスタ割り付け
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- 一番長い処理で結構、気力が萎える
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- 最初は関数の型だけ合わせる。適当にコメント内で移植を進める
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- 例外を使っている箇所が問題
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- Either的なResultを使うことにした。Ok,Errを使う
- C++版とOCaml版を参考にして効率的に移植
パーサを作る
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- とりあえず、lalrpopを見つけた
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- lalrpopのチュートリアルをやってみた
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- cargo便利じゃん！
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- lalrpopを自分なりに書き換えて使ってみた
- 最後に、プロジェクトに組み込み、OCaml版のものを移植した
グローバル変数の書き換え
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- とりあえず、”tmp”を返すようなスタブを置いておいた
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- 次にunsafeを使って動くようにした
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- 最後にCellを使って安全にした
- オブジェクト内の生成部分も共通処理を使うようにした
完成！
- 目標だった、fibonattiのプログラムがコンパイルできたので完成！
TODO
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- コマンドライン引数はまだ対応してないので対応する
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- テストをきっちり書く
- レジスタ割り付けの説明を書く
まとめ
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- Rustでコンパイラを開発してみた
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- Rustは安定してる
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- Rustのパーサジェネレータは実用的だった
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- RustはC++より綺麗にGCレスで書けた
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- 型合わせは苦労したけど、ほとんど実行時バグに悩まずに済んだ
- Rustいいよ！
