Praktikum Funktionale Programmierung Teil 5: Codeerzeugung, Compiler, Interpreter und VM

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1 Praktikum Funktionale Programmierung Teil 5: Codeerzeugung, Compiler, Interpreter und VM Professur für Künstliche Intelligenz und Softwaretechnologie Sommersemester 2009

2 Zeitplan Teil 5 Meilenstein 1 Teil 1: Lexen und Parsen Teil 2: Semantische Analyse und Transformation Meilenstein 2 Teil 3: Abstrakte Maschinen Mark 1 und Mark 2 Meilenstein 3 Teil 4: Nebenläufigkeit: Concurrent Mark 2 Teil 5: Codeerzeugung, Compiler, Interpreter und VM Teil 6: Verbesserungen: Garbage Collection 27. April (2 Wochen) 4. Mai (1 Woche) 1. Juni (4 Wochen) 22. Juni (3 Wochen) 6. Juli (2 Wochen) 13. Juli (1 Woche) Professur KIST, SoSe 2009, 19. Juni Praktikum Funktionale Programmierung, Teil 5

3 Teil 5 Teil 5: Codeerzeugung, Compiler, Interpreter und VM Professur KIST, SoSe 2009, 19. Juni Praktikum Funktionale Programmierung, Teil 5

4 Teil 5 Überlegen Sie sich eine einfache Repräsentation der Sprache CoreLFPCR als String und implementieren Sie im Modul LFPC.AbsM.CodeGen die Funktionen langtoascii :: CoreLFPCR -> String, die einen Ausdruck in einen String konvertiert. asciitolang :: String -> CoreLFPCR, die einen String in einen CoreLFPCR-Ausdruck konvertiert. Das wichtigste Kriterium beim Entwurf der Kodierung sollte sein, dass asciitolang nur lineare Zeit in der Länge des Strings verbraucht. Professur KIST, SoSe 2009, 19. Juni Praktikum Funktionale Programmierung, Teil 5

5 Teil 5 Codierung (z.b.) Man kann z.b. den einzelnen Konstrukten wie, Applikation, Variable, Abstraktion usw. Buchstaben zuordnen. Dürfen nicht wie Variablennamen heißen! Z.B. App V λ letrec Cons case amb por A V L M C D B P Professur KIST, SoSe 2009, 19. Juni Praktikum Funktionale Programmierung, Teil 5

6 Teil 5 Codierung (z.b.) Man kann z.b. mitspeichern wieviele Token man lesen muss. (Token sind durch Leerzeichen getrennt) Beispiele: langtoascii (App (V "x") "y") "A 2 V x y" langtoascii (App (Lambda "x" (V "x")) "y") "A 5 L x 2 V x y" ToAscii (Let ["x" :=: App (V "x") "y", "z" :=: V "x"] (V "z")) "M 11 x 5 A 2 V x y z 2 V x V z" ^ ^ - 11 Token fuer Bindungen - Let Professur KIST, SoSe 2009, 19. Juni Praktikum Funktionale Programmierung, Teil 5

7 Der Compiler lfpcc Teil 5 lfpcc Der Compiler für LFP +C lfpcvm Die Virtuelle Maschine lfpci Ein Interpreter für LFP +C main im Modul LFPC.Compiler.Main Quelltext aus Datei lesen Lexen, Parsen, Semantische Analyse Konvertierung CoreLFCPR und in String-Repräsentation. String in eine Datei schreiben. Professur KIST, SoSe 2009, 19. Juni Praktikum Funktionale Programmierung, Teil 5

8 Der Compiler lfpcc Teil 5 lfpcc Der Compiler für LFP +C lfpcvm Die Virtuelle Maschine lfpci Ein Interpreter für LFP +C Welche Datei lesen / schreiben? Parameter im Aufruf lfpcc -oexample.bin example.lfp Datei example.lfp lesen Stringrepräsentation in example.bin schreiben Datei lesen: readfile, Datei schreiben writefile Nützlich System.Environment (getargs) und evtl. auch System.Console.GetOpt (getopt). Compilieren des Moduls LFPC/Compiler> ghc -cpp -i:../.. --make -o lfpcc Main.lhs Professur KIST, SoSe 2009, 19. Juni Praktikum Funktionale Programmierung, Teil 5

9 Teil 5 Die Virtuelle Maschine lfpcvm lfpcc Der Compiler für LFP +C lfpcvm Die Virtuelle Maschine lfpci Ein Interpreter für LFP +C main im Modul LFPC.VM.Main liest ASCII-Darstellung aus Datei führt das Programm aus. Zufallszahl für rands: Funktion randomio aus der Bibliothek System.Random Dateinamen aus Umgebung Aufruf z.b. lfpcvm example.bin Professur KIST, SoSe 2009, 19. Juni Praktikum Funktionale Programmierung, Teil 5

10 Interpreter lfpci Teil 5 lfpcc Der Compiler für LFP +C lfpcvm Die Virtuelle Maschine lfpci Ein Interpreter für LFP +C main im Modul LFPC.Interpreter.Main Interaktive Umgebung z.b. Bibliothek System.Console.SimpleLineEditor benutzen zu Beginn des Programms initialise am Ende des Programm restore zwischendrin getlineedited :: String -> IO (Maybe String) aber: benötigt das Readline Package! notfalls: normales getline verwenden Parsefehler abfangen: try, evaluate oder catch aus Control.Exception Professur KIST, SoSe 2009, 19. Juni Praktikum Funktionale Programmierung, Teil 5