Charm (programovací jazyk) - Charm (programming language)

Kouzlo je počítač programovací jazyk vytvořená na počátku 90. let se podobností s RTL / 2, Pascal a C kromě toho, že obsahuje některé své vlastní jedinečné vlastnosti. Jazyk kouzla je definován a bezkontextová gramatika lze zpracovat analyzátor rekurzivního sestupu jak je popsáno v klíčových knihách o překladač design.^[1][2]

Sada nástrojů Charm včetně kompilátoru, assembleru a linkeru vydaného pro trh Acorn byla přezkoumána v Uživatel žaludu časopis^[3] v kategorii programovacího softwaru. Přepracováno kouzlo pro RISC OS platformy byly následně přezkoumány v časopise Archive.^[4]

Kouzlo je dále popsáno v elektronické knize Programování v Charm na Raspberry Pi.^[5]

Gramatika

Definice gramatiky kouzla v Backus – Naurova forma spolu s popisnými příklady konstruktů Charm je definován na Charm stránka jazyka.^[6]

Jazyk má strukturu bloku, přičemž každý blok je představen klíčovým slovem jazyka, které popisuje operaci prováděnou v bloku, např. pro, zatímco, opakovat (opakování), případ, -li (výběr). Každý blok je ohraničen { a } oddělovače. Kromě toho jsou jazykové řádky v rámci bloku kvůli jasnosti obvykle odsazeny, i když to není nutné, protože mezery jsou ignorovány.

Každý gramaticky vyhovující text představuje kolekci spustitelného kódu a přidružených dat, která lze použít sadou nástrojů Charm jako komponenta při sestavování programu, který lze spustit pod operačním systémem využívajícím poskytované služby k provádění užitečné práce, jako je zpracování dat nebo interakce s uživateli prostřednictvím grafické uživatelské prostředí (GUI).

Typy dat

Charm je jazyk se silným typem, ale umožňuje některé implicitní převody mezi číselnými a plovoucími typy. Jsou podporovány následující základní typy proměnných:

• int - celá čísla
• char - postavy
• booleovský - logické hodnoty (skutečný nebo Nepravdivé)
• nemovitý - čísla s plovoucí desetinnou čárkou

Datové agregáty stejného typu lze deklarovat a staticky inicializovat pomocí pole klíčové slovo a ty mohou být vícerozměrné. Agregáty různých typů lze deklarovat pomocí záznam klíčové slovo a je možné, aby takové prohlášení definovalo a svaz polí záznamu, která se navzájem překrývají, pokud jde o alokaci úložiště. Moduly mohou také agregovat směs statických a dynamických datových členů. Instance záznamů i modulů (pouze dynamický obsah) lze vytvořit na instanci na zásobníku nebo na haldě pomocí Nový operátor. Moduly mohou také definovat konstruktor ~ nový postup inicializace dynamických dat a odpovídající ~ smazat postup dekonstruktoru k uvolnění prostředků podobným způsobem jako v jazyce C ++.

Odkazování

Data nebo postupy v rámci modulu mohou být pro konečnou aplikaci globalizovány pomocí vývozní klíčové slovo. Pokud si modul přeje odkazovat na postup nebo data z jiného modulu Charm, učiní to pomocí import klíčové slovo. Moduly mohou obsahovat instance proměnných členů, které jsou přístupné prostřednictvím procedur deklarovaných s dynamický klíčové slovo prostřednictvím implicitního prvního parametru tento ukazatel.

Odkazy na datové konstrukce a postupy lze provést pomocí ref klíčové slovo. Ty lze dereferencovat pomocí val klíčové slovo. Při použití referenčních proměnných jsou k dispozici operátory porovnání, které kontrolují, zda dvě referenční proměnné odkazují na stejnou položku dat ( :=: ) nebo zda jsou data, na kterou odkazují, stejná ( = ).

Příklad

Originální klasika Program Hello world napsáno v Charm je:

    ext proc write_string (ref pole char); modul ahoj; ent proc start (); write_string ("Hello world"); end_proc; end_module;

a ekvivalentní nejnovější verze po změnách evolučního syntaktického jazyka je:

    import lib.Out; modul Hello {export proc ~ start () {Out.vdu.str ("Hello world"). nl (); }}

Sada nářadí

Očekává se, že implementace sady nástrojů poskytnou kompilátoru a assembleru ke generování objektových souborů ze zdrojového kódu Charm a zdrojového kódu assembleru, které pak mohou být propojeny spolu s knihovnou a soubory podpory běhu pro vygenerování spustitelného programu.

V době psaní pouze jedna sada nástrojů Charm instalace je k dispozici (zdarma) ke stažení. Samotné nástroje jsou psány v jazyce Charm a zdrojový kód je k dispozici v souladu s podmínkami GNU General Public License. Běží dál RISC OS Počítače a platformy s CPU ARM (například Raspberry Pi ) a na emulátorech pro RISC OS, které jsou hostovány na platformách Windows nebo Linux (např RPCEmu ). Generování kódu pro hardwarově asistované operace s plovoucí desetinnou čárkou s dvojitou přesností je podporováno pro platformy založené na čipech ARM, které podporují architekturu koprocesoru VFP verze 2.

Překladač

Kompilátor Charm je kompilátor rekurzivního sestupu s jedním průchodem, který analyzuje zdrojový kód Charm a generuje čtyřnásobky formuláře výsledek: = lhs op rhs v intermediálním jazyce, který podporuje aritmetické, logické a tok řídících operací. Data jsou uložena v dočasných položkách, které jsou přiřazeny registrům a paměťovým umístěním v zadní části překladače. V současné době existují dva zadní konce, jeden generuje Motorola 68000 montážní jazyk a další generující ARM architektura.^[7]

Čtyřnásobný výstup z příkladu hello world je:

       param l1 $ call write_string [proc (ref array char) void]

a výstup assembleru je:

	tětiva	"Ahoj"	xdef	_Start	sladit_Start	xref	_write_string	stmfd	sp!,{rp}	adr	r0,_l1 $	bl	_write_string	ldmfd	sp!,{ks}	adresa	sladit_l1 $	tětiva	"Ahoj světe"	Přímo	konec

V novějších vydáních Charm, I / O postupy byly rozděleny do vlastních modulů v a Ven. Další standardní knihovní postupy jsou uspořádány do sady záznamů s odkazy na procedury jako pole. V rámci této reorganizace write_string metoda je nyní vyvolána prostřednictvím modulu knihovny run time Ven prostřednictvím statické reference člena .vdu jako postup str tj. v příkladu hello world výše write_string ("Hello world") se stává Out.vdu.str („Hello world“).

Assembler

Assembler přijímá instruktážní mnemotechnické pomůcky, deklarace dat a směrnice a sestavuje soubor objektů obsahující informace snadno srozumitelné CPU cílového procesoru, zejména kódové instrukce kódované v binárním formátu.

 1 0000: 6D795F6D 2  3  4  5  6 0000: E92D4000 7 0004: 8 000C: EBFFFFFE 9 0010: E8BD800010 11 12 13 0000: 48656C6C

	tětiva	"Ahoj"	xdef	_Start	sladit_Start	xref	_write_string	stmfd	sp!,{rp}	adr	r0,_l1 $	bl	_write_string	ldmfd	sp!,{ks}	adresa	sladit_l1 $	tětiva	"Ahoj světe"	Přímo	konec

Linker

Jeden a pouze jeden z modulů Charm propojených k vytvoření spustitelného programu musí obsahovat proceduru odpovídající jednomu z podpisů:

   export proc ~ start () export proc ~ start (int argc, ref pole ref pole char argv)

To je analogické s hlavní funkcí v C a Jáva jazyky. Tady argc obsahuje počet parametrů předaných na příkazovém řádku a argv obsahuje odkaz na pole argc + 1 řetězce (jeden řetězec na poziční parametr v pořadí a zakončení nula).

Moduly mohou navíc volitelně obsahovat statické spouštěcí a vypínací procedury vyvolané během spouštění a vypínání programu, které odpovídají podpisům:

   export proc ~ spuštění () export proc ~ vypnutí ()

Linker přidá všechny potřebné informace o záhlaví vyžadované operačním systémem za účelem spuštění programu a zajistí spuštění podpůrného kódu knihovny běhu běhu, který nastaví běhové prostředí (data a ukazatele zásobníku) a předá řízení startovací proceduře aplikace.

Volitelně se vytvoří mapový soubor zobrazující názvy všech modulů propojených s vytvořením programu spolu s globálními daty a odkazy na kódy, které mohou používat debuggery a profilovače.

Reference

externí odkazy

• Kouzlo pro RISC OS
• Emulátor Risc PC
• Informační centrum ARM