中文编程语言

概述

本项目包含了一个中文编程语言的实现，包括：编译器、解析器、字节码虚拟机 其中字节码虚拟机支持 Windows Linux 操作系统及 arm、arm32、x86、x64 CPU

本项目原本为公司内部分享课程《计算机语言编译原理》配套源码。经完善后，开源发布出来，使用本项目全部及部分请遵守 MIT 协议。

源码组成：

/ (项目根目录)

由C#实现的编译器、解析器源代码

/bin

项目的二进制生成目录（由IDE自动创建）

/DEMO程序

中文程序语言样例

/lib.import.def

存储有目标字节码虚拟机宿主函数导入表文件，如果虚拟增加了宿主函数需要修改该文件。

/cnpl.linux.vm

linux平台单独宿主(C++)

/cnpl.win.vm

windows平台单独宿主(C++)

/Loader.Linux

Linux平台加载器实现 (C++)

/Loader.WIN32

Windows平台加载器实现 (C++)

/VM

字节码虚拟机源代码，各平台上的加载器都是引用该源码 (C++)

/release.bin.zip

已编译完成的二进制文件包，如果不想编译源代码，可以直接将该包解压出来直接使用，使用说明，请参考cnpl语言介绍。

源码编译：

目前所有代码使用Visual Studio 2017进行编译，其中Linux平台使用Visual Studio 2017中的交叉编译工具进行编译。

Linux X86 平台 工具链为：g++ (Ubuntu 7.3.0-27ubuntu1~18.04) 7.3.0
注：如果编译过程中报找不到库的错误，请尝试安装多平台库,命令：sudo apt-get install g++-multilib

Linux arm32 平台 工具链为：arm-linux-gnueabihf-g++ (Linaro GCC 7.3-2018.05)

Linux arm64 平台 工具链为：aarch64-linux-gnu-g++ (Linaro GCC 7.5-2019.12) 7.5.0

字节码虚拟机实现

虚拟机采用堆栈机,内部维护一个计算栈和数据栈外加一个IP寄存器.
计算栈:虚拟机所有指令运行都是基于计算栈.
数据栈:所有临时计算结果和函数临时变量数据都存储在数据栈
IP寄存器:用于指向指令当前执行位置

其它说明

目前该项目仅仅简单演示一个计算机程序到 CPU 执行的过程，而且为了更易于理解和实现方便，许多地方并未完全按照编译原理的理论来实现。

CNPL 编译器命令行说明

-S      [编译选项][必选]，输入的源程序路径。
-RUN    [运行选项][可选]，使用该选项后，源程序将不会被编译（忽略编译参数），直接解析运行源程序。
-ARCH   [编译选项][可选][默认值：x86]，选择目标运行平台的机器架构，可用架构系统：
            arm32
            arm64
            x86
            x86_64
-OS     [编译选项][可选][默认值：windows]，选择目标运行平台的操作系统，可用系统名称：
            linux
            windows
-I      [链接选项][可选][默认值：根据选择的OS和ARCH自动选择]，选择函数导入表文件，可用名称：
            import.arm32.linux.def
            import.arm32.windows.def
            import.arm64.linux.def
            import.arm64.windows.def
            import.x86.linux.def
            import.x86.windows.def
            import.x86_64.linux.def
            import.x86_64.windows.def
-T      [链接选项][可选][默认值：EXE]，选择输出文件类型，可用类型：
            ASM     字节码汇编文件。
            BIN     字节码文件。
            EXE     可执行文件。
-O      [链接选项][可选][默认值：output]，选择输出文件路径。
-help   [帮助选项][可选]，显示本页信息。

例如需要将DEMO程序 “d:\demo\样例2-排序算法测试.程序” 编译成64 位的Linux 平台上的可执行程序，可输入下列命令：
cnpl.exe -S d:\demo\样例2-排序算法测试.程序 -ARCH x86_64 -OS linux -T EXE -O 排序算法测试.elf
如果编译过程没有出错，将得到d:\demo\排序算法测试.elf文件，将该文件复制到64位的Linux系统上可直接运行。
如果需要编译为windows 平台上运行的EXE程序，则以上命令的OS参数对应更改为windows即可

注：如果无法正确运行，可能是以下问题：
    1、由于默认的加载器是采用 C++11 编译，在windows上依赖vc2017的运行库，linux上依赖libc++6,所以请注意运行库是否已安装
    2、注意目标运行平台的CPU位数，windows上64位可以运行32位程序，反之则不行，linux上则64位只能运行64位程序，32位只能运行32程序。
    3、不排除某些BUG造成无法运行，可以尝试多运行几次，如果还是无法运行，则只能从源码将BUG解决后再试，当然也希望能将解决BUG后的代码提交到本项目。

CNPL 字节码虚拟机命令行说明

CNPL提供了各种平台上单独可运行的字节码虚拟机宿主，编译器生成的bin文件可由字节码虚拟机宿主执行
命令行格式以linux arm32为例：
cnpl.linux.arm32.elf output.bin

其它平台上换成对应的宿主即可。
cnpl.linux.arm32.elf Linux arm32平台
cnpl.linux.arm64.elf Linux arm64平台
cnpl.linux.x86.elf Linux x86 平台
cnpl.linux.x86_64.elf Linux x86_64平台
cnpl.win.arm32.exe Windows arm32平台
cnpl.win.arm64.exe Windows arm64平台
cnpl.win.x86.exe Windows x86平台
cnpl.win.x86_64.exe Windows x86_64平台

CNPL语法说明

该项目灵感来自于LingDong大神，他创造了文言文编程语言，于是本项目创造了一门白话文编程语言，语法上与他的文言文编程语言有些类似

语言大体规则

1、名称符号（变量名函数名）采用 [] 或 【】括起来
2、函数调用使用<>或《》将函数名称 括起来
3、每行结尾可以用 ;或；结束，但不是必须的，可以没有。
4、每一个语言块必须使用句号(.或。)结束，比如，循环语句块必须使用、条件跳转语句也必须使用。
5、函数调用时，如果有多个参数使用逗号（,或，）分开

变量定义

有一个数字0，取名为【甲】；
有一个数字一百零三，取名为【乙】；
有一句话:"你好"，取名为【ABC】；
有一个逻辑量 【否】，取名为【是否结束】；
有一个阵列：20行 35列，取名为【地图】；

函数定义

有一种方法 接受输入：【n】，取名为 【斐波那契数列顺序求法】：
    ...
    ...
。

有一种方法 接受输入：【i】、【j】、【k】， 取名为 【abcd】：
    ...
    ...
。

有一种方法, 取名为 【abcde】：
    ...
    ...
。

变量赋值

设【甲】的值为：【甲】、1相减的结果；
设【甲】的值为：100；
设【测试数列】的第【i】行0列 的值为：1000;

循环

下列操作执行【N】次：
    ...
    ...
。

下列操作执行【数据个数】次，使用计数器【索引】：
    ...
    ...
。

当【i】小于【n】，执行下列操作：
    ...
    ...
。

循环可使用 跳出循环 语句跳出

条件分支

如果【n】小于1，
则：
    ...
    ...
。
否则：
    ...
    ...
。

如果【n】小于1，
则：
    ...
    ...
。

表达式

变量取值

【ABC】
【数列】的第【y】行【x】列

常量

数字常量 可使用 阿拉伯数字表示的自然数，也可使用中文表示法
字符串常量 使用 "" 或“” 括起来中间全部是字符串
【是】或【真】逻辑真常量
【否】或【假】 逻辑假常量

四则运算

【size】、1相加
【size】、2相减
【乙】、【甲】相乘
【size】、5相除
【乙】、2求余
以上操作可连续进行如：
【size】、1相加的结果、5相乘的结果、3求余

逻辑运算

 【i】小于【size】
 【i】大于【size】
 【i】等于【size】
 【i】不等于【size】
 【i】不等于【size】 并且 【乙】不等于【甲】
 【i】不等于【size】 或者 【乙】不等于【甲】

函数调用

《输出》： “你好”，“大家好”
《随机数》：20, 100000
《随机数》

样例说明

在DEMO目录中给出了一些基本样例程序:

样例0-基础测试.程序

基本语法测试

样例1-斐波那契数列.程序

斐波那契数列顺序求法测试

样例2-排序算法测试.程序

排序算法性能测试程序

样例3-贪吃蛇.程序

典型应用样例