Compilateur C

Un compilateur C complet qui transforme du code source C en code assembleur RISC-V.

Description

Ce projet est un compilateur C qui implémente un sous-ensemble significatif du langage C (basé sur C89). Il effectue une compilation complète en plusieurs étapes :

1. Analyse lexicale : Tokenisation du code source
2. Analyse syntaxique : Construction de l'arbre de syntaxe abstraite (AST)
3. Analyse sémantique : Vérification des types et gestion de la table des symboles
4. Génération de code intermédiaire : Transformation en représentation CIMPLE
5. Génération de code assembleur : Production de code RISC-V

Prérequis

• clang ou gcc (compilateur C)
• bison (générateur de parseur)
• flex (générateur d'analyseur lexical)
• make (outil de build)

Installation sur macOS

brew install bison flex

Installation sur Linux (Debian/Ubuntu)

sudo apt-get install bison flex build-essential

Compilation

Pour compiler le projet :

make

Cela génère l'exécutable main qui est le compilateur.

Options de compilation

• make clean : Supprime tous les fichiers générés
• make format : Formate le code source avec clang-format
• make help : Affiche l'aide

Utilisation

Syntaxe de base

./main -o <fichier_sortie.s> <fichier_entree.c>

Options disponibles

• -o <fichier> : Spécifie le fichier de sortie (assembleur RISC-V)
• -a : Affiche l'arbre de syntaxe abstraite (AST)
• -tos : Affiche la table des symboles
• -c : Affiche le code CIMPLE (représentation intermédiaire)
• -h : Affiche l'aide
• -version : Affiche la version

Exemples

Compiler un fichier C simple :

./main -o output.s input.c

Afficher l'AST pendant la compilation :

./main -a -o output.s input.c

Afficher la table des symboles :

./main -tos -o output.s input.c

Fonctionnalités supportées

Types de données

• int : Entiers
• float : Nombres flottants
• char : Caractères
• void : Type vide
• Tableaux multi-dimensionnels
• Pointeurs

Opérateurs

• Arithmétiques : +, -, *, /, %
• Relationnels : <, >, <=, >=, ==, !=
• Logiques : &&, ||, !
• Binaires : &, |, ^, ~, <<, >>
• Affectation : =, +=, -=, *=, /=, etc.
• Incrémentation/Décrémentation : ++, --

Structures de contrôle

• if / if-else : Conditions
• while : Boucles conditionnelles
• for : Boucles itératives
• do-while : Boucles avec condition en fin
• return : Retour de fonction
• break / continue : Contrôle de boucle

Fonctions

• Définition de fonctions
• Appels de fonctions
• Paramètres multiples
• Récursivité
• Retour de valeurs

Fonctions d'E/S

• printf() : Affichage de chaînes
• printint() : Affichage d'entiers
• printfloat() : Affichage de flottants

Limitations connues

• Pas de support des commentaires /* */ (à implémenter dans le lexer)
• Pas de support des structures (struct)
• Pas de support des unions (union)
• Pas de support des énumérations (enum)
• Pas de support des typedef
• Pas de support des macros préprocesseur

Architecture du compilateur

Composants principaux

1. Lexer (lexer.l) : Analyse lexicale, tokenisation du code source
2. Parser (parser.y) : Analyse syntaxique selon la grammaire C, construction de l'AST
3. Tree (tree.c/h) : Structure de données pour l'AST, fonctions de construction et manipulation
4. Cimplify (cimplify.c/h) : Transformation de l'AST en représentation intermédiaire CIMPLE
5. Cimple (cimple.c/h) : Représentation intermédiaire simplifiée
6. Cimple RISC-V (cimple_riskV.c/h) : Génération de code assembleur RISC-V à partir de CIMPLE

Tests

Le projet inclut une suite de tests dans le répertoire test/.

Exécuter les tests

cd test
./test.sh

Les tests compilent plusieurs fichiers C de test et génèrent les fichiers assembleur correspondants dans test/out/.

Fichiers de test

Les tests couvrent :

• Opérations arithmétiques (entiers et flottants)
• Structures de contrôle (if, while, for)
• Tableaux multi-dimensionnels
• Fonctions et récursivité
• Opérations logiques et relationnelles

Exemple de code compilable

int main() {
    int a, b, c;
    a = 10;
    b = 5;
    c = a + b;
    
    printf("Result: ");
    printint(c);
    printf("\n");
    
    return 0;
}

Auteurs

• MILON Ethan
• LE BERRE Clément

Licence

Ce projet est un projet éducatif de compilation.