VBCPP - ICT+R 2012

VBCPP (ぶいびーしーぷらすぷらす)

(slideshare用の修正版)

はじめに

鈴木さんと一緒に「HTML5で音ゲー」企画を進めています。(去年の10月頃～)

譜面制作用のエデゖタ、”dosStudio”

を制作しています！

HTML5Step公式サト:

http://html5step.bonprosoft.com/

VBCPPとは

パーサーをプラグンとして追加することで、対応できる言語を増やすことができるコンパラ(のようなもの)

VBCPPが定義する抽象構文木を利用し、パーサーから返ってきたデータを一括管理することで、他の言語で書いた関数、変数、クラス他を利用することもできる

.NETを参照できる為、ラブラリは豊富！

もうちょっと具体的にわかりやすく…

普通のコンパラ VBCPP

ゕニメーションを使った説明があります

AST構築 AST修正バイナリ生成

もう少し詳しく…

ゕニメーションを使った説明があります

制作のきっかけ

「この部分を他の言語で記述できたらどうなるのだろう…」という好奇心！

DSLとかを混ぜることができると楽そう！

言語だってプラグンにすれば面白そう！

プラグンなら１人ですべての言語を制作する必要もないため、楽！(共有できる)

もっと気軽に言語処理系を作りたい！

VBCPPの4つの特徴

複数の言語間でデータをやり取りできる

.NET Frameworkを参照できる

名前変換テーブル/ラブラリ機能によって、よりオリジ

ナルの操作感に近づけることができる

2つの型決定方法によりパーサーの負担を減らすことができる

VBCPPの特徴(1)

パーサーから受け取ったデータをVBCPPが一括管理する

→他の言語で書いたクラスや変数、関数を利用することができます

ex.) VBとC#で共同FizzBuzz等

(お互いが順番にデータを処理していく、等)

VBCPPの特徴(2)

.NET Frameworkを参照できる

→ストリーム操作(ex.StreamReader) からフゔル入出力ダゕログ (ex.OpenFileDialog)まで使用することができるため、より高度なゕプリケーションを作成することができます。

VBCPPの特徴(3)

名前変換テーブル・ラブラリによって、より言語オリジナルの形に近づけることができる

.NET Frameworkのクラス名・関数名・そして引

数を自由に再定義して使うことができます。

int main() { int num; printf(“hoge”); }

Before -> After

int -> Integerstr -> Stringprintf -> Console.WriteLine

Integer main() { Integer num; Console.WriteLine(“hoge”); }

本来であれば、.NET Framework

を使用する関係上、名前は.NET

Framework準拠でなくてはなりませんが、これらの機能を使うと…

VBCPPの特徴(4)

２つの型決定システムがあり、パーサーの決定を尊重することができる

→パーサーが必要に応じて、IntegerやString等のデータ

型の確定を行うことができます

(もちろんVBCPPに任せることもできます)

•抽象構文木に名前のみを指定し、実行時にVBCPPが自動評価します。

プラグインが

型決定を行わない

•抽象構文木に型を指定し、実行時にはそのままその型が採用されます。

プラグインが

型決定を行う

VBCPPの使い方

VBCPPのバナリ生成方法は以下の３通り

1. VBCPP標準ビルダを使用してコマンドプロンプト等から利用する方法

2. あるプログラムからGenerator(Core内)をロードし、ASTを渡す方法

3. あるプログラムからCompiler(Core内)をロードし、プラグンのンスタンスとコードを渡す方法 (2と3はVBCPP標準ビルダの文法に縛られる必要もありません。)

&&entry = “エントリポイント名" &&<code language=“言語名“ methodName=“関数名(必要なら)”> ~~コード部分~~ &&</code>

＜参考：VBCPP標準ビルダの構文＞

VBCPPの使い方(2)

そのまま使う。

VBCPP.exeをそのまま実行します。

ソースコードの識別にはVBCPP標準ビルダ用の構文を使用します。

&&entry = “エントリポイント名" &&<code language=“言語名“ methodName=“関数名(必要なら)”> ~~コード部分~~ &&</code>

VBCPP標準ビルダの構文

&&entry = "Main" &&<code language="VB"> Public Sub Main() Dim d As New Windows.Forms.OpenFileDialog If d.ShowDialog = Windows.Forms.DialogResult.OK Then Console.WriteLine("Path"+d.FileName) Console.WriteLine("=====Body=====") Dim st As New IO.StreamReader(d.FileName) Console.WriteLine(st.ReadToEnd) st.Close() End If Console.WriteLine("Repeat words after HelloWorld with Brainfuck.") printf(“Let's start!!”) BFHello() End Sub &&</code> &&<code language="BF" methodName="BFHello"> +++++++++[>++++++++>+++++++++++>+++++<<<- ]>.>++.+++++++..+++.>-.------------.<++++++++.--------. +++.------.--------.>+. +[>,.<] &&</code>

VBCPPの使い方(2)-2

実演(VBとBrainf*ckの混在コード)

Brainfuckコードを標準ビルダの構文によって関数化している

VBにはないprintf関数を呼び出している (本当はConsole.WriteLine関数に変換している)

StreamReaderとOpenFileDialogを使ってフゔルの内容を読み込みます

(.NET Frameworkを使用する例)

VBCPPの使い方(3)

自作言語のバナリ生成ラブラリとして使う。

VBCPP Coreをロードし、自作言語のパーサーで

生成したASTをジェネレータに直接渡すことで、バナリを生成することができます。

• コードを解析する • ASTを構築する

自作コンパラ

Generator(VBCPP Core内)

• ASTを元にバナリを生成

直接ASTを渡す

VBCPPの使い方(4) 難解プログラミング言語(のようなもの)として使う (たいていのプログラムなら1行文で組めます。)

ただ難解なだけではなく、.NETも利用出来るので実用的

VBCPP Coreをロードし、コードから木を書き、直接

渡すことで、バナリを生成することができます。

Dim Gen As New Generator()

Dim path As String =

System.IO.Path.Combine(System.IO.Path.GetDirectoryName(System.Reflection.Assembly.GetEntryAssembly().Lo

cation), "hoge.exe")

Gen.Generate("SampleApp", New VBCPP_Program( _

New AST_Class.VBCPP_ClassList( _

New AST_Class.VBCPP_Class("Test", _

New AST_Class.VBCPP_ClassItemList( _

New VBCPP_Field("g_str", New VBCPP_Type(GetType(String)), FieldAttributes.Public Or

FieldAttributes.Static, 0, "Test.vb"), _

New AST_Class.VBCPP_Method("Main", New VBCPP_Type(GetType(Void)), Nothing, _

New VBCPP_Body(New VBCPP_StatementList(New VBCPP_Assignment( _

New VBCPP_CallExpression("g_str", Nothing, Nothing, Nothing), _

New VBCPP_Literal("代入する値です。", VBCPP_LiteralType.VBCPP_STRING), 0))), _

MethodAttributes.Public Or MethodAttributes.Static, "VB", 0, "Test.vb")), TypeAttributes.Public, "VB",

"test,vb", 0)), _

New AST_Class.VBCPP_MethodList, New AST_Enum.VBCPP_EnumList, New VBCPP_ImportList), _

Nothing, New NameTableList, New NameList("Test", New NameList("Main")), path)

ex.) AST該当部分 (非常に冗長)


1文ASTプログラミング～FizzBuzz～

数字を順番に出力し、特にその中でも…

3の倍数ならFizz

5の倍数ならBuzz

15の倍数ならFizzBuzz

を出力する言葉遊び

出力例) 1, 2, Fizz, 4, Buzz, Fizz, 7, 8, Fizz, Buzz, 11, Fizz, 13, 14, Fizz Buzz, …

For i = 0 To 100

If i Mod 15 = 0 Then

Console.WriteLine("FizzBuzz")

ElseIf i Mod 5 = 0 Then

Console.WriteLine("Buzz")

ElseIf i Mod 3 = 0 Then

Console.WriteLine("Fizz")

Else

Console.WriteLine(i)

End If Next

<<参考: VBでのFizzBuzz>>



Const FileName As String = "hoge.vb"

Const Line As Integer = 0

Const MaxValue As Integer = 100

Dim Program As New VBCPP_Program( _

Nothing, _

New VBCPP_MethodList( _

New VBCPP_Method( _

"Main", _

New VBCPP_Type(GetType(Void)), _

Nothing, _

New VBCPP_Body(New VBCPP_StatementList( _

New VBCPP_DeclareLocalVariable( _

New VBCPP_LocalVariable("i", New VBCPP_Type(GetType(Integer)), 0, FileName), _

Line), _

New VBCPP_ForStatement( _

New VBCPP_Assignment( _

New VBCPP_CallExpression("i", Nothing, Nothing, Nothing), _

New VBCPP_Literal("1", VBCPP_LiteralType.VBCPP_INTEGER), _

Line), _

New VBCPP_Literal(MaxValue, VBCPP_LiteralType.VBCPP_INTEGER),

New VBCPP_Assignment(New VBCPP_CallExpression("i", Nothing, Nothing, Nothing), _

New VBCPP_BinaryExpression( _


New VBCPP_Literal(1, VBCPP_LiteralType.VBCPP_INTEGER), _

VBCPP_BinaryOPType.VBCPP_Add), _

Line), _


New VBCPP_IfStatement( _





VBCPP_BinaryOPType.VBCPP_Modulo), _


VBCPP_BinaryOPType.VBCPP_Equal), _


New VBCPP_CallStatement(New VBCPP_CallExpression("Console", Nothing, Nothing, _

New VBCPP_CallExpression("WriteLine", Nothing, New VBCPP_ArgumentList( _

New VBCPP_Argument(New VBCPP_Literal("FizzBuzz", VBCPP_LiteralType.VBCPP_STRING),

Line) _

), Nothing)), Line))), _













New VBCPP_Argument(New VBCPP_Literal(“Buzz”,

VBCPP_LiteralType.VBCPP_STRING), Line) _














New VBCPP_Argument(New VBCPP_Literal(“Fizz”,

VBCPP_LiteralType.VBCPP_STRING), Line) _





New VBCPP_Argument(New VBCPP_CallExpression("i", Nothing, Nothing, Nothing), Line)), _

Nothing)), Line)) _

), Line))), Line))), Line))),Line))), _

Reflection.MethodAttributes.Public, _

"VB", Line, FileName)), _

Nothing, _

New VBCPP_ImportList(New VBCPP_Import(New NameList("System"))))

Gen.Generate("SampleApp", Program, Nothing, Nothing, New NameList("Main"), Path)



所要時間: 1時間30分程度

IntelliSenseが途中からおかしくなる

１つ間違えると、他にまで影響する→高度な集中力

82行にも及ぶ、1文 (本当はもっと省略できますが…)

動いた時の感動！疲れました。

よくありそうな質問

Q. 簡単なプログラムのAST式を書くのがこんなに大変だったら、パーサー作成は相当大変かと思うのですが…

A. (必ずしも) そんなことはありません！

VBCPPのAST式は冗長ではありますが、それぞれが独立して存在することができるため、

パーツを組み合わせるようにして、木を構築することができます。

よくありそうな質問(2)

SimpleVBParserの例

(語句解析部分を省略して、Reduction部分の一部のみを表示しています)

VBCPPの今後

ベントやデリゲート等の対応

名前変換テーブルの改善(引数等の対応付け)

さらにプラグン製作者の負担が減るよう(表

現が楽になるよう)ASTのパターンを追加

抽象構文木の対話型による生成＆ビルド

VBCPPの今後(2)

プラグンを充実させて、”より実用的な”環境を

作成したプラグンみんなで共有しあえる環境を (プラグンの共有サトとか)

まとめ

言語処理系は楽しい！(奥が深い！)

プラグンを書くだけで、手軽にバナリが動く喜びを感じられる！

プラグンを制作することで、慣れ親しんだ言語と向き合えることもできる！

言語特有の特徴/表現を、いかに工夫して統一された木に表現する(一般化する)か、プラグン製作者の力試しにもなる！

プログラミング言語「ICT+R」新幹線の時間を使って(東京～京都間)、パーサーを作ってみました！

基本的にはBrainfuckの命令置換です。 Brainfuck命令 ICT+R命令

+ !

- ?

> C

< R

, T

. +

[ I

] .

東京駅発静岡周辺

(富士山が見える所)

プログラミング言語「ICT+R」特徴

「!ICT+R.」でプログラムがかける！

直感的ではないため、脳トレに！

ICT+R ! I C T + R .

Brainfuck + [ > , . < ]

⇒ Echoプログラム

Technology

VBCPP - ICT+R 2012