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b2c2
BASIC言語風の独自のプログラミング言語(?)のソースコードファイルからCASL2のソースコードファイルを生成しました
- 生成されたCASL2コードの動作確認にはCASL2アセンブラ/COMET2シミュレータ等を別途用意する必要があります
- 生成コードの最適化等はしてません(無意味・無駄・冗長な処理が複数あります。例: 分岐によるジャンプ処理などはラベルをつけた
NOPで実現、など) - リポジトリのbasic_src_examplesにあるCASL2コードはIPAのCASL II シミュレータ（Java,V2.00(2005/05/27))で一応は動作確認済みです
Example: Fizz Buzz (その1)
リポジトリの basic_src_examples/fizz_buzz_1/ のディレクトリに入力のBASICファイルと出力のCASL2ファイルがあります
生成コマンド: cargo run -- -src fizzbuzz.bas (basic_src_examples/fizz_buzz_1/ での実行を想定)
入力ファイル: basic_src_examples/fizz_buzz_1/fizzbuzz.bas
'
' FIZZ BUZZ (1)
'
DIM I AS INTEGER
DIM C AS INTEGER
PRINT "LIMIT?"
INPUT C
C = MAX(1, MIN(100, C))
FOR I = 1 TO C STEP 1
SELECT CASE I MOD 15
CASE 0
PRINT "FIZZBUZZ"
CASE 3, 6, 9, 12
PRINT "FIZZ"
CASE 5, 10
PRINT "BUZZ"
CASE ELSE
PRINT I
END SELECT
NEXT I
出力ファイル: basic_src_examples/fizz_buzz_1/MAIN.cas
MAIN START
RPUSH
; Init Variables
LAD GR1,I001
XOR GR2,GR2
LAD GR3,2
CALL C010
; Print "LIMIT?"
OUT LB001,LL001
; Input C
IN TB001,TL001
XOR GR0,GR0
ST GR0,EOF
LAD GR1,TB001
LD GR2,TL001
JPL J004
JZE J004
ST GR2,EOF
XOR GR2,GR2
J004 CALL C000
ST GR0,I002
; C = Max(1, Min(100, C))
LAD GR7,1
LAD GR6,100
LD GR5,I002
CPA GR6,GR5
JMI J005
LD GR6,GR5
J005 NOP
CPA GR7,GR6
JPL J006
LD GR7,GR6
J006 NOP
ST GR7,I002
; For I = 1 To C Step 1
LD GR7,I002
ST GR7,T001
LAD GR7,1
ST GR7,I001
J007 NOP
LD GR1,I001
CPA GR1,T001
JPL J009
; Select Case (I Mod 15)
LD GR7,I001
LAD GR6,15
LD GR3,GR6
LD GR2,GR7
CALL C009
LD GR0,GR1
LD GR7,GR0
CPA GR7,=0
JZE J010
CPA GR7,=3
JZE J011
CPA GR7,=6
JZE J011
CPA GR7,=9
JZE J011
CPA GR7,=12
JZE J011
CPA GR7,=5
JZE J012
CPA GR7,=10
JZE J012
JUMP J013
; Case 0
J010 NOP
; Print "FIZZBUZZ"
OUT LB002,LL002
JUMP J029
; Case 3, 6, 9, 12
J011 NOP
; Print "FIZZ"
OUT LB003,LL003
JUMP J029
; Case 5, 10
J012 NOP
; Print "BUZZ"
OUT LB004,LL004
JUMP J029
; Case Else
J013 NOP
; Print I
LD GR7,I001
LD GR3,GR7
LAD GR1,TB001
LAD GR2,TL001
CALL C002
OUT TB001,TL001
; End Select
J029 NOP
; Next I
J008 NOP
LAD GR1,I001
LD GR2,0,GR1
LAD GR2,1,GR2
ST GR2,0,GR1
JUMP J007
J009 NOP
EXIT NOP
RPOP
RET
; Dim I As Integer
I001 DS 1
; Dim C As Integer
I002 DS 1
EOF DS 1
T001 DS 1
TL001 DS 1
TB001 DS 256
LL001 DC 6
LB001 DC 'LIMIT?'
LL002 DC 8
LB002 DC 'FIZZBUZZ'
LL003 DC 4
LB003 DC 'FIZZ'
LL004 DC 4
LB004 DC 'BUZZ'
; FuncCInt
C000 PUSH 0,GR1
PUSH 0,GR2
PUSH 0,GR3
PUSH 0,GR4
PUSH 0,GR5
ADDL GR2,GR1
XOR GR0,GR0
XOR GR4,GR4
CPL GR1,GR2
JZE J001
LD GR3,0,GR1
CPL GR3,='+'
JNZ J003
LAD GR1,1,GR1
JUMP J002
J003 CPL GR3,='-'
JNZ J002
LAD GR4,-1
LAD GR1,1,GR1
J002 CPL GR1,GR2
JZE J001
LD GR3,0,GR1
SUBL GR3,='0'
JMI J001
CPL GR3,=9
JPL J001
LD GR5,GR0
SLL GR0,3
ADDL GR0,GR5
ADDL GR0,GR5
ADDL GR0,GR3
LAD GR1,1,GR1
JUMP J002
J001 XOR GR0,GR4
SUBL GR0,GR4
POP GR5
POP GR4
POP GR3
POP GR2
POP GR1
RET
; FuncCStrArgInt
C002 CPL GR3,=#8000
JNZ J030
PUSH 0,GR3
PUSH 0,GR4
LAD GR3,='-32768'
LAD GR4,6
CALL C007
POP GR4
POP GR3
RET
J030 AND GR3,GR3
JNZ J031
LAD GR3,1
ST GR3,0,GR2
LD GR3,='0'
ST GR3,0,GR1
XOR GR3,GR3
RET
J031 PUSH 0,GR1
PUSH 0,GR2
PUSH 0,GR3
PUSH 0,GR4
PUSH 0,GR5
JPL J032
LD GR4,='-'
ST GR4,0,GR1
LAD GR1,1,GR1
XOR GR3,=#FFFF
LAD GR3,1,GR3
J032 LAD GR4,V001
LD GR5,GR1
LD GR2,GR3
LAD GR3,10
J033 CALL C009
ADDL GR1,='0'
ST GR1,0,GR4
LAD GR4,1,GR4
LD GR2,GR0
JPL J033
LAD GR2,V001
LAD GR4,-1,GR4
J034 LD GR1,0,GR4
ST GR1,0,GR5
LAD GR5,1,GR5
LAD GR4,-1,GR4
CPL GR4,GR2
JPL J034
JZE J034
LD GR0,GR5
POP GR5
POP GR4
POP GR3
POP GR2
POP GR1
SUBL GR0,GR1
ST GR0,0,GR2
RET
V001 DS 6
; UtilCopyStr
C007 PUSH 0,GR1
PUSH 0,GR2
PUSH 0,GR3
PUSH 0,GR4
ST GR4,0,GR2
AND GR4,GR4
JZE J036
J035 LD GR2,0,GR3
ST GR2,0,GR1
LAD GR3,1,GR3
LAD GR1,1,GR1
SUBL GR4,=1
JPL J035
J036 POP GR4
POP GR3
POP GR2
POP GR1
RET
; UtilDivMod
C009 AND GR3,GR3
JNZ J016
XOR GR0,GR0
LAD GR1,-1
RET
J016 PUSH 0,GR2
PUSH 0,GR3
PUSH 0,GR4
PUSH 0,GR5
LD GR4,GR2
LD GR5,GR2
JPL J014
XOR GR5,GR5
SUBA GR5,GR2
J014 LD GR1,GR3
JPL J015
XOR GR1,GR1
SUBA GR1,GR3
J015 LAD GR0,1
J017 ADDL GR1,GR1
JOV J018
ADDL GR0,GR0
JUMP J017
J018 SRL GR1,1
LAD GR1,#8000,GR1
XOR GR2,GR2
J019 CPL GR5,GR1
JMI J020
SUBL GR5,GR1
ADDL GR2,GR0
J020 SRL GR0,1
JZE J021
SRL GR1,1
JUMP J019
J021 LD GR5,GR4
XOR GR5,GR3
SRA GR5,15
XOR GR2,GR5
SUBA GR2,GR5
CALL C012
LD GR1,GR4
SUBA GR1,GR0
LD GR0,GR2
POP GR5
POP GR4
POP GR3
POP GR2
RET
; UtilFill
C010 PUSH 0,GR1
PUSH 0,GR2
PUSH 0,GR3
ADDL GR3,GR1
J037 CPL GR1,GR3
JZE J038
ST GR2,0,GR1
LAD GR1,1,GR1
JUMP J037
J038 POP GR3
POP GR2
POP GR1
RET
; UtilMul
C012 PUSH 0,GR2
PUSH 0,GR3
PUSH 0,GR4
PUSH 0,GR5
XOR GR0,GR0
XOR GR1,GR1
LD GR4,GR2
LD GR5,GR3
J022 SRL GR2,1
JOV J023
JNZ J025
JUMP J026
J023 ADDL GR0,GR3
JOV J024
JUMP J025
J024 LAD GR1,1,GR1
J025 SLL GR3,1
JUMP J022
J026 SRL GR5,1
SLL GR4,1
JOV J027
JNZ J026
JUMP J028
J027 ADDL GR1,GR5
JUMP J026
J028 POP GR5
POP GR4
POP GR3
POP GR2
RET
END
シミュレータ等による実行例
LIMIT? ? 20 1 2 FIZZ 4 BUZZ FIZZ 7 8 FIZZ BUZZ 11 FIZZ 13 14 FIZZBUZZ 16 17 FIZZ 19 BUZZ
Example: Fizz Buzz (その2)
リポジトリの basic_src_examples/fizz_buzz_2/ のディレクトリに入力のBASICファイルと出力のCASL2ファイルがあります
生成コマンド: cargo run -- -src fizzbuzz.bas (basic_src_examples/fizz_buzz_2/ での実行を想定)
入力ファイル: basic_src_examples/fizz_buzz_2/fizzbuzz.bas
'
' FIZZ BUZZ (2)
'
Dim s As String
Dim n As Integer
Do
Print "Number?"
Input s
If s = "end" Then
Exit Do
End If
n = CInt(s)
If n < 1 Then
Print "Invalid Input"
Continue Do
End If
If n Mod 15 = 0 Then
s = "FizzBuzz"
ElseIf n Mod 3 = 0 Then
s = "Fizz"
ElseIf n Mod 5 = 0 Then
s = "Buzz"
Else
s = CStr(n)
End If
Print s
Loop
出力ファイル: basic_src_examples/fizz_buzz_2/MAIN.cas
MAIN START
RPUSH
; Init Variables
LAD GR1,I002
XOR GR2,GR2
LAD GR3,258
CALL C010
; Do
J001 NOP
; Print "Number?"
OUT LB001,LL001
; Input s
IN SB001,SL001
XOR GR0,GR0
ST GR0,EOF
LD GR0,SL001
JPL J003
JZE J003
ST GR0,EOF
XOR GR0,GR0
ST GR0,SL001
J003 NOP
; If (s = "end") Then
LAD GR1,SB001
LD GR2,SL001
LAD GR3,='end'
LAD GR4,3
CALL C004
SLL GR0,15
SRA GR0,15
XOR GR0,=#FFFF
LD GR7,GR0
AND GR7,GR7
JZE J004
; Exit Do
JUMP J002
; End If
J004 NOP
; n = CInt(s)
LAD GR1,SB001
LD GR2,SL001
CALL C000
LD GR7,GR0
ST GR7,I002
; If (n < 1) Then
LD GR7,I002
LAD GR6,1
LAD GR0,#FFFF
CPA GR7,GR6
JMI J014
XOR GR0,GR0
J014 LD GR7,GR0
AND GR7,GR7
JZE J013
; Print "Invalid Input"
OUT LB002,LL002
; Continue Do
JUMP J001
; End If
J013 NOP
; If ((n Mod 15) = 0) Then
LD GR7,I002
LAD GR6,15
LD GR3,GR6
LD GR2,GR7
CALL C009
LD GR0,GR1
LD GR7,GR0
XOR GR6,GR6
SUBA GR7,GR6
JZE J034
LAD GR7,#FFFF
J034 XOR GR7,=#FFFF
AND GR7,GR7
JZE J016
; s = "FizzBuzz"
LAD GR1,SB001
LAD GR2,SL001
LAD GR3,='FizzBuzz'
LAD GR4,8
CALL C007
JUMP J015
; ElseIf ((n Mod 3) = 0) Then
J016 NOP
LD GR7,I002
LAD GR6,3
LD GR3,GR6
LD GR2,GR7
CALL C009
LD GR0,GR1
LD GR7,GR0
XOR GR6,GR6
SUBA GR7,GR6
JZE J037
LAD GR7,#FFFF
J037 XOR GR7,=#FFFF
AND GR7,GR7
JZE J017
; s = "Fizz"
LAD GR1,SB001
LAD GR2,SL001
LAD GR3,='Fizz'
LAD GR4,4
CALL C007
JUMP J015
; ElseIf ((n Mod 5) = 0) Then
J017 NOP
LD GR7,I002
LAD GR6,5
LD GR3,GR6
LD GR2,GR7
CALL C009
LD GR0,GR1
LD GR7,GR0
XOR GR6,GR6
SUBA GR7,GR6
JZE J038
LAD GR7,#FFFF
J038 XOR GR7,=#FFFF
AND GR7,GR7
JZE J018
; s = "Buzz"
LAD GR1,SB001
LAD GR2,SL001
LAD GR3,='Buzz'
LAD GR4,4
CALL C007
JUMP J015
; Else
J018 NOP
; s = CStr(n)
LD GR7,I002
LD GR3,GR7
LAD GR1,TB001
LAD GR2,TL001
CALL C002
LAD GR1,SB001
LAD GR2,SL001
LAD GR3,TB001
LD GR4,TL001
CALL C007
; End If
J015 NOP
; Print s
OUT SB001,SL001
; Loop
JUMP J001
J002 NOP
EXIT NOP
RPOP
RET
; Dim n As Integer
I002 DS 1
; Dim s As String
SL001 DS 1
SB001 DS 256
EOF DS 1
TL001 DS 1
TB001 DS 256
LL001 DC 7
LB001 DC 'Number?'
LL002 DC 13
LB002 DC 'Invalid Input'
; FuncCInt
C000 PUSH 0,GR1
PUSH 0,GR2
PUSH 0,GR3
PUSH 0,GR4
PUSH 0,GR5
ADDL GR2,GR1
XOR GR0,GR0
XOR GR4,GR4
CPL GR1,GR2
JZE J010
LD GR3,0,GR1
CPL GR3,='+'
JNZ J012
LAD GR1,1,GR1
JUMP J011
J012 CPL GR3,='-'
JNZ J011
LAD GR4,-1
LAD GR1,1,GR1
J011 CPL GR1,GR2
JZE J010
LD GR3,0,GR1
SUBL GR3,='0'
JMI J010
CPL GR3,=9
JPL J010
LD GR5,GR0
SLL GR0,3
ADDL GR0,GR5
ADDL GR0,GR5
ADDL GR0,GR3
LAD GR1,1,GR1
JUMP J011
J010 XOR GR0,GR4
SUBL GR0,GR4
POP GR5
POP GR4
POP GR3
POP GR2
POP GR1
RET
; FuncCStrArgInt
C002 CPL GR3,=#8000
JNZ J039
PUSH 0,GR3
PUSH 0,GR4
LAD GR3,='-32768'
LAD GR4,6
CALL C007
POP GR4
POP GR3
RET
J039 AND GR3,GR3
JNZ J040
LAD GR3,1
ST GR3,0,GR2
LD GR3,='0'
ST GR3,0,GR1
XOR GR3,GR3
RET
J040 PUSH 0,GR1
PUSH 0,GR2
PUSH 0,GR3
PUSH 0,GR4
PUSH 0,GR5
JPL J041
LD GR4,='-'
ST GR4,0,GR1
LAD GR1,1,GR1
XOR GR3,=#FFFF
LAD GR3,1,GR3
J041 LAD GR4,V001
LD GR5,GR1
LD GR2,GR3
LAD GR3,10
J042 CALL C009
ADDL GR1,='0'
ST GR1,0,GR4
LAD GR4,1,GR4
LD GR2,GR0
JPL J042
LAD GR2,V001
LAD GR4,-1,GR4
J043 LD GR1,0,GR4
ST GR1,0,GR5
LAD GR5,1,GR5
LAD GR4,-1,GR4
CPL GR4,GR2
JPL J043
JZE J043
LD GR0,GR5
POP GR5
POP GR4
POP GR3
POP GR2
POP GR1
SUBL GR0,GR1
ST GR0,0,GR2
RET
V001 DS 6
; UtilCompareStr
C004 PUSH 0,GR1
PUSH 0,GR2
PUSH 0,GR3
PUSH 0,GR4
PUSH 0,GR5
XOR GR0,GR0
J005 AND GR2,GR2
JPL J006
CPL GR2,GR4
JNZ J007
JUMP J009
J006 AND GR4,GR4
JZE J008
LD GR5,0,GR1
CPL GR5,0,GR3
JMI J007
JPL J008
LAD GR1,1,GR1
LAD GR2,-1,GR2
LAD GR3,1,GR3
LAD GR4,-1,GR4
JUMP J005
J007 LAD GR0,-1
J008 OR GR0,=1
J009 POP GR5
POP GR4
POP GR3
POP GR2
POP GR1
RET
; UtilCopyStr
C007 PUSH 0,GR1
PUSH 0,GR2
PUSH 0,GR3
PUSH 0,GR4
ST GR4,0,GR2
AND GR4,GR4
JZE J036
J035 LD GR2,0,GR3
ST GR2,0,GR1
LAD GR3,1,GR3
LAD GR1,1,GR1
SUBL GR4,=1
JPL J035
J036 POP GR4
POP GR3
POP GR2
POP GR1
RET
; UtilDivMod
C009 AND GR3,GR3
JNZ J021
XOR GR0,GR0
LAD GR1,-1
RET
J021 PUSH 0,GR2
PUSH 0,GR3
PUSH 0,GR4
PUSH 0,GR5
LD GR4,GR2
LD GR5,GR2
JPL J019
XOR GR5,GR5
SUBA GR5,GR2
J019 LD GR1,GR3
JPL J020
XOR GR1,GR1
SUBA GR1,GR3
J020 LAD GR0,1
J022 ADDL GR1,GR1
JOV J023
ADDL GR0,GR0
JUMP J022
J023 SRL GR1,1
LAD GR1,#8000,GR1
XOR GR2,GR2
J024 CPL GR5,GR1
JMI J025
SUBL GR5,GR1
ADDL GR2,GR0
J025 SRL GR0,1
JZE J026
SRL GR1,1
JUMP J024
J026 LD GR5,GR4
XOR GR5,GR3
SRA GR5,15
XOR GR2,GR5
SUBA GR2,GR5
CALL C012
LD GR1,GR4
SUBA GR1,GR0
LD GR0,GR2
POP GR5
POP GR4
POP GR3
POP GR2
RET
; UtilFill
C010 PUSH 0,GR1
PUSH 0,GR2
PUSH 0,GR3
ADDL GR3,GR1
J044 CPL GR1,GR3
JZE J045
ST GR2,0,GR1
LAD GR1,1,GR1
JUMP J044
J045 POP GR3
POP GR2
POP GR1
RET
; UtilMul
C012 PUSH 0,GR2
PUSH 0,GR3
PUSH 0,GR4
PUSH 0,GR5
XOR GR0,GR0
XOR GR1,GR1
LD GR4,GR2
LD GR5,GR3
J027 SRL GR2,1
JOV J028
JNZ J030
JUMP J031
J028 ADDL GR0,GR3
JOV J029
JUMP J030
J029 LAD GR1,1,GR1
J030 SLL GR3,1
JUMP J027
J031 SRL GR5,1
SLL GR4,1
JOV J032
JNZ J031
JUMP J033
J032 ADDL GR1,GR5
JUMP J031
J033 POP GR5
POP GR4
POP GR3
POP GR2
RET
END
シミュレータ等による実行例
Number? ? 1 1 Number? ? 2 2 Number? ? 3 Fizz Number? ? 4 4 Number? ? 5 Buzz Number? ? 11 11 Number? ? 15 FizzBuzz Number? ? end
その他
b2c2の実行に関して
- b2c2の実行バイナリの提供はありません。ソースコードからビルドして実行してください
- b2c2はCLI(command-line interface)のアプリです。出力するメッセージに日本語が含まれることがあるため日本語表示が可能なシェルやコマンドプロンプトを使用する必要があります
- 網羅的にチェックはしてないのでBASICコード次第では期待どおりの動作をしないCASL2コードが生成される可能性もあります
- BASICソースコードはUTF-8(BOMなし)で文字エンコーディングされたファイルとみなして読み込みます
- 生成のCASL2ソースコードはUTF-8(BOMなし)の文字エンコーディングで出力されます
- 文字数の埋め込みがある場合はUnicodeスカラ値の個数を文字数として埋め込みます
- b2c2のBASIC言語についてはリポジトリのdoc/language.mdに概要が書いてあります
b2c2のビルドに関して
- rustcのバージョンは1.58.0、cargoのバージョンは1.58.0を使用しました (他のバージョンでコンパイル可能かは未確認です)
- toolchainはstable-i686-pc-windows-msvcを使用しました (toolchainは実行環境や開発環境に合わせて選択するものですが、他のtoolchainでb2c2をコンパイル可能かは未確認です)
- Editionは2021を使用。標準ライブラリを使用しており、外部ライブラリは直接使用してません
b2c2のビルドと実行の例
ソースコードを取得してFizz Buzz (その1)を変換しFizz Buzz (その2)を変換するまでの一連のコマンドライン
※gitとcargoの両方ともインストール済みとします
※この例の場合では初回のcargo run実行時にb2c2が暗黙的にビルドされます
git clone https://github.com/neetsdkasu/b2c2
cd b2c2
cd basic_src_examples
cd fizz_buzz_1
cargo run -- -src fizzbuzz.bas
cd ..
cd fizz_buzz_2
cargo run -- -src fizzbuzz.bas
b2c2をインストールして使う場合
※cargoをインストール済みとします
- インストール
※cargo installがソースコードの取得とビルドと実行バイナリの配置を行います
cargo install --git https://github.com/neetsdkasu/b2c2 --branch main
- 実行
※BASICのソースコードファイルは適宜用意してください
b2c2 -src BASICのソースコードファイル
- アンインストール
※実行バイナリの削除のみ。インストール時に取得されたソースコード等はどこかに残ったままのようです
cargo uninstall b2c2
閑話
個人的な話
- 事前の設計などはなく思いつくまま実装していったためスパゲティコード化しておりメンテナンスや改造は難しいです
- プログラミング言語の作り方やコンパイラの作り方は不勉強であり、b2c2の作成にあたってはかなりデタラメです (一般的にはコンパイラコンパイラなどを使用するものと思われます)
- BASICのコードからCASL2のコードに変換に際し中間コードのようなものは使用してません (CASL2変換後にメタ情報が失われるためそのままでの最適化は難しいかもしれません)
- テストコードがいくつかありますが
cargo runの代わりにcargo testを実行していたようなものなので本来のテストと呼ばれるものとは異なる使い方をしてます (全てのテストがpassedしても動作を保証するものではありません) - Rustに関しても不勉強なため無駄な処理や無意味な処理も多いかもしれません
- b2c2の作成にRustを選択しておりますが特に理由はありません。標準入出力処理とファイル操作さえ出来れば十分でしたのでRustを選択する必要性は皆無でその時の気分でRustを選んだにすぎません