Blawnの文法について

ソースコード読んだり、実際に処理系を動かしてみたメモを残しておきます。内容は当然ながら無保証です。基本的に難しいことはやっていないので、ソースを読めばだいたいわかります。

処理系

C++で書かれている。

字句解析（flex） → 構文解析（bison）→ コード生成（LLVM IRを生成）

って感じで特に変なことはしていない。LLVM IR使っているというのが今どきぽいけど。

基本

インデントは意味を持たない。ただ単に、 return がメソッド定義/関数定義の終端子になっているだけ。

function add1(x)
  x = x + 1 // 字下げしなくても同じ意味
  return x // returnが来たら定義の終わり

class Person(name)
  @name = name
  @function speak()
    print("Hello, ")
    print(self.name)
    return // returnが来たら定義の終わり

変数宣言と代入

最初に現れた代入が宣言を兼ねる。

x = 1 // これが宣言を兼ねる
x = x + 1 // インクリメント
x = "Foo" // コンパイルエラー

この仕様のため、

if 1 < 2
(
  i = 1
)
else
(
  i = 2
)
print(int_to_str(i))

というコードは、コンパイルを通らない。

i = 0
if 1 < 2
(
  i = 1
)
else
(
  i = 2
)
print(int_to_str(i))

のように、ifの外のスコープで宣言してあげる必要がある。この辺、明示的な宣言もないと不便。この、最初の代入が宣言を兼ねて、型もそれになるという方式は、大昔作ったOnionもそうだったけど、それだと困るケースがあったので、明示的な宣言も可能にしてあった。

if

if 条件式 <改行>
(<改行>
  ...
)<改行>
else<改行>
(<改行>
  ...
)<改行>

のような形。ここで、<改行>と書いてある全ての箇所に必ず改行を入れなければいけない（elseの場合も同様）点に注意。

while

トークンはあるけど、そもそも実装されてない。試しに実装してみると、こんな感じ。

i = 0
while i < 10
(
  i = i + 1
)
print(int_to_str(i)) // 10

for

Cの for と見た目が違うだけで同じ。ifと同様に、区切りに全部改行を入れるのを忘れずに。

for 初期化式 "," 条件式 "," インクリメント <改行>
( <改行>
  ...
)  <改行>

関数定義

functionキーワードで始まる（メソッドは @function）。最初に書いたように、return文で、構文的に終端するようになっている。

function id(x)
  return x

クラス定義

class キーワードに続けて、クラス名、コンストラクタ引数、インスタンス変数の定義、メソッド定義の順番で書く。

class クラス名 "(" 引数 ... ")" <改行>
  @インスタンス変数名 "=" 式
  ...
  @function メソッド名 "(" 引数 .. ")" <改行>
    ...
    return (式)?

コンストラクタ引数が空だったり、インスタンス変数の定義が空だったりすると構文エラー。無理やり、空を許すように構文をいじくってみたらプログラムが落ちたので、LLVM IRの生成方法に問題があるのかも。

class Person(name, age)
  @name = name
  @age = age
  @function print_age()
    print(int_to_str(self.age))
    return
  @function print_name()
    print(self.name)
    return

インスタンス生成は、クラス名に () をつけるだけ。この部分と、selfが使われているところだけはPythonぽいけど、それ以外はほとんど似ていない（似せる意図があったとしても）。

p = Person("Hoge", 15) // インスタンス生成
p.print_age()
p.print_name()

型

LLVMのAPIから型を取ってきている（より正確には、LLVMのノードから型を取得している。自前で型推論とかはしていない。動的型ではなくて、ちゃんと静的な型がある。間違うと、LLVMレベルの型エラーが出る（型チェック自体はほとんど自前でやっていないため）。

その他

落とし穴とか。

再帰関数

そもそも定義できない。たとえば、以下の階乗を計算する関数は、 n が見つからないというコンパイルエラー。

function fact(n)
  return if n < 1
  (
    1
  )
  else
  (
    n * fact(n - 1)
  )

ちなみに、returnでif式の値を返そうとすると、実行時にSEGVで落ちる。

returnの妙な挙動

以下のようなコードを実行すると、SEGVになる。たぶん、if が returnの位置に来たときに正しいコードが吐かれていない。

function lt(m, n)
  return if m < n
  (
    1
  )
  else
  (
    0
  )

というか、以下の例もエラーになるので、ifを式として使うと、つまり、値を返すような使い方をするときは一般に正しい動作をしない可能性が高い。文法上は式として（値を返すものとして）扱えるのだけど、たぶん、それ以降の部分がそう扱うと不具合が出る状態な気がする。

k = if 2 < 3
(
  1
)
else
(
  2
)
print(int_to_str(k))

制御構造のネスト

forの中にifをネストすると変な挙動をする（パーザのバグではない）。

for i = 0, i < 10, i = i + 1
(
  if i < 5
  (
    print("i < 5")
  )
  else
  (
    print("i >= 5")
  )
)

は、"i < 5" を一回だけ出力して終了してしまう。forの中のifが外側にジャンプするようなコードが吐かれてしまってる気がする。

標準関数

builtins.cpp で登録している。

print()
int_to_str()
float_to_str()
to_char_ptr()
append_string()

などがある。実態はこの辺： https://github.com/Naotonosato/Blawn/blob/master/src/compiler/builtins/builtins.c

演算子

四則演算: +, -, *, /
論理和、論理積: and, or
比較: <, <=, >, >=
等しい: ==, !=

kmizu/README.md

処理系

基本