IMP_Operational_semantics

IMPの操作的意味論の可視化インタプリタ。 実験3のためにコンパイラも書きました。

install

git clone https://github.com/ryoryon66/IMP_Operational_semantics.git
apt -y install imagemagick
pip install -r requirements.txt

proceccing_system内にコンパイラ、インタプリタがあります。またサンプルコードもリポジトリ内にあります。インタプリタとコンパイラで微妙に機能が異なっています。 Python 3.10.0で動作確認を行いました。

コンパイラ

実験で作成した自作CPUのためのコンパイラです。円周率計算、ハノイの塔シミュレーション、ライフゲーム、弾除けゲームなどを作成しました。

使い方

SIMPLEの命令レベルシミュレーターが必要です。

bash compile.sh プログラムへのパス

文法はsyntax_for_compiler.larkを参照してください。

工夫点

• 一回のジャンプで飛べる行数が最大128なのでラベル解決のために複数回ジャンプを行うようにした。

• BR命令やJALR命令に相当するものがないのでスタックに戻り先のcallのラベルに割り付けたidを積むようにして戻り先が分かるようにしました。

インタプリタ

IMPの機能に加えて関数定義、関数呼び出しを実装した自作言語のインタプリタです。操作的意味論での導出木の構築を愚直にシミュレーションするので計算は遅いです。

使い方

python processing_system/interpreter.py --input プログラムへのパス(.txt)

文法はsyntax.larkを参照してください。

可視化例

X := 2;
Z := 0;

while not X = 0 do
    Z := Z + X;
    X := X - 1
end;

print Z

#最大公約数をもとめる
a := 10;
b := 5;
i := 0;

while not (a = b) do
    if a < b then
        c := b;
        b := a;
        a := c
    else
        skip
    end;
    
    i := i + 1;
    a := a - b
end;

print i;
print a;

skip

#高階関数
def sum (f,x,){
    ans := 0;
    if 0 < x then
        ans := f(x,) + sum(f,x-1,)
    else
        ans := 0
    end

    return ans
};

def sq(x,){
    skip
    return x*x
};

#def tri (x,){
#    skip
#    return x*x *x
#};

ans := sum(sq,2,);
print ans;

skip

a := 1;
while true do
    a := a + 1
end

#deriviation treeは途中でkeybord interruptionで打ち切った結果
#途中で打ち切っても以下のように途中まで導出木を書いてくれる