20200805-Kaleidoscope（第一期）-孙少策.pdf

根据提供的文件信息，我们可以归纳出以下相关知识点： ### 一、Kaleidoscope简介 - **Kaleidoscope**：这是一个简易的编程语言项目，它使用LLVM框架来构建一个完整的编译器。该编译器的目标是为初学者提供一个学习编译原理的良好平台。 - **适用对象**：主要面向已经具备一定C++基础知识和编译原理理论基础的学习者。通过该项目，可以帮助学习者更好地理解如何构建编译器，并实践相关的理论知识。 - **特性**： - 可以定义函数。 - 支持基本的流程控制结构。 - 允许用户自定义操作符。 - 集成了即时编译(JIT)功能。 - 提供调试信息支持。 - 数值类型仅限于`double`。 - 缺乏完善的错误处理机制。 - 遵循LLVM的编码标准。 ### 二、开发环境配置 #### 环境需求 - **操作系统**：Ubuntu 20.04 (Windows Subsystem for Linux 版本)。 - **LLVM版本**：12.0.0。 - **CMake版本**：3.14+。 #### 安装步骤 1. **克隆LLVM源码**：通过Git从官方仓库中克隆最新的LLVM源码到本地。 ```bash git clone https://github.com/llvm/llvm-project.git ``` 2. **创建构建目录**：在克隆后的源码目录外创建一个新的构建目录，并进入该目录。 ```bash mkdir build && cd build ``` 3. **生成Makefile**：使用CMake生成Makefile文件。 ```bash cmake -G "Unix Makefiles" ../llvm ``` 4. **编译**：利用Make工具进行编译。 ```bash make -j32 Kaleidoscope ``` 5. **运行Kaleidoscope**：在构建完成后，可以在`build/bin`目录下找到编译好的`Kaleidoscope-Ch9`程序。 ```bash bin/Kaleidoscope-Ch9 ``` ### 三、编译器组成部分 1. **预处理部分**：处理宏定义等预处理指令。 2. **词法分析器**：将源代码中的字符流转换成有意义的词法单元(Token)。 3. **抽象语法树**：构建一个表示程序结构的树形数据结构，便于后续的语义分析和代码生成。 4. **语法解析**：根据词法单元生成语法树，对源代码进行语法检查。 5. **调试信息**：为编译器生成的中间代码或目标代码添加调试信息。 6. **代码生成**：将抽象语法树转换为LLVM IR代码。 7. **顶层语法解析和JIT驱动**：处理顶级声明和表达式，并支持即时编译。 8. **库函数扩展**：为语言添加内置库函数的支持。 ### 四、词法分析器实现细节 - **Token枚举定义**：定义了各种类型的词法单元，例如标识符、数字等。 - `tok_eof`：文件结束信号。 - `tok_def`：定义函数的关键字。 - `tok_extern`：外部函数声明的关键字。 - `tok_identifier`：标识符。 - `tok_number`：数字。 - **词法分析过程**： - 跳过所有的空白字符。 - 处理标识符：如果当前字符是字母，则连续读取字母和数字字符，形成标识符。 - 处理数字：如果当前字符是数字或小数点，则连续读取数字和小数点字符，形成数字。 - 处理注释：如果遇到`#`符号，则读取到行尾，忽略该行其余部分。 以上是基于所提供的文件摘要信息总结的知识点。这些内容不仅涵盖了Kaleidoscope的基本介绍和开发环境配置，还详细介绍了词法分析器的具体实现细节。对于想要深入了解编译原理的读者来说，这些知识点非常有价值。