Slowrace

Реализация компилятора и среды исполнения языка программирования Slowrace, написанная на языке Java. Компилятор преобразует исходный код программ в исполняемый байт-код, запускаемый виртуальной машиной.

Цели и задачи

Разработать JIT-компилируемый язык программирования с автоматическим управлением памятью и сборщиком мусора, обладающий необходимым функционалом для запуска простых приложений (примеры указаны в каталоге examples).

Команда разработки

• Пашкеев Кирилл
• Бушков Никита
• Кононенко Кирилл
• Самарин Андрей

Функциональные требования

• Типы данных:
  • int (целые числа произвольной точности / BigInt)
  • float (числа с плавающей точкой двойной точности)
  • bool (логический тип)
  • string (строковый тип)
• Структуры данных:
  • Массивы (ключевое слово array), размещаемые в динамической памяти (куче)
  • Пользовательские структуры (ключевое слово struct) с поддержкой доступа к полям через оператор точки (.)
• Операции:
  • Базовые арифметические (+, -, *, / (деление зависит от типа операндов), %)
  • Логические и побитовые операции
  • Операции сравнения
• Управляющие конструкции:
  • Условные операторы (if, else, elif)
  • Циклы (for, while)
• Функции:
  • Объявление функций (func) с указанием возвращаемого типа (или void)
  • Поддержка рекурсии
• Ввод/вывод и утилиты:
  • Ввод данных через аргументы командной строки
  • Вывод данных через print и println
  • Встроенные функции: len, to_int, sqrt, random

Более подробный синтаксис находится в каталоге docs.

Нефункциональные требования

• Запрещено использование LLVM при разработке компилятора
• Виртуальная машина должна поддерживать исполнение байт-кода программ, в частности тестовых примеров
• Необходимо использовать JIT для оптимизации байт-кода во время его исполнения виртуальной машиной
• Необходимо использовать Garbage Collector для управления памятью и сборки мусора в виртуальной машине
• Расширение файлов с исходным кодом - .sr, расширение файлов с байт-кодом - .srbyte
• Все компоненты компилятора и среды исполнения программ должны быть написаны на языке Java (в том числе и с использованием любых библиотек)

Сборка и запуск

Требования

• JDK 21 или выше
• Maven

Сборка

Выполните команду в корне проекта:

cd language && mvn clean package

Это создаст исполняемый JAR файл в директории language/target/.

Использование CLI

После сборки вы можете использовать компилятор следующими способами:

• Компиляция и запуск (run): компилирует исходный файл в памяти и сразу запускает его.

  cd language && java -jar target/language-1.0-SNAPSHOT-jar-with-dependencies.jar run ../examples/factorial.sr 10

• Компиляция в файл (compile): создает файл байт-кода .srbyte из исходного кода.

  cd language && java -jar target/language-1.0-SNAPSHOT-jar-with-dependencies.jar compile ../examples/factorial.sr out.srbyte

• Исполнение байт-кода (exec): запускает ранее скомпилированный файл.

  cd language && java -jar target/language-1.0-SNAPSHOT-jar-with-dependencies.jar exec out.srbyte 10

Аргументы командной строки

Все параметры, переданные после имени файла (например, 10 в примерах выше), будут доступны в программе через массив argv. Для отключения JIT можно передать --no-jit в качестве первого аргумента.

Этапы разработки

Задача	Статус
Полное написание документации языка и примеров кода	Выполнено (✅)
Реализация парсера исходного кода	Выполнено (✅)
Реализация компилятора из AST в байт-код	Выполнено (✅)
Реализация GC	Выполнено (✅)
Реализация VM	Выполнено (✅)
Написание бенчмарков для тестовых примеров (возможно и добавление дополнительных примеров кода и бенчмарков для них)	Выполнено (✅)
Приведение языка (компилятора и среды исполнения) к состоянию MVP	Выполнено (✅)