オレオレ言語を作っている

オレオレ言語を作っている:

動機

• JSで素のWebGLをいじってゲームを作ろうとしていた。
• GLSLで静的型付け言語の良さを再認識する。
• JSからWebGLをいじってると、型変換のオーバーヘッドがちょっと気になってくる。
• JSでのベクトルと行列の演算処理を書くのは面倒くさい。しかしGLSLのベクトルと行列の演算機能はよくできてて、できればこれでベクトル演算をJSで書ければ楽なのになあと思う。
• WebAssemblyができてメジャーブラウザで使えるようになる。これはまあLLVMのWeb版とも言える仕様。つまり言語が作れる！
• 調べるともうすでにemscriptenがサポート、AssemblyScriptができていた！
• これ使えばいいかなと思うが、emscriptenはサポートコードがでかい。さらにAssemblyScriptも試したが、ちょっと私のニーズには合わなさそう。
• でまあGLSLチックなベクトル・行列演算機能を持つC風の言語を作ることにした。

何で作っているか

• node.jsとpratt parserのコードをベースに実装している。
• wasm出力はbinaryen.js（emscriptenでwasmにコンパイルして）を使用している。
• とりあえずなにがしかのコンパイルはWebページ上でできるようになっている。
• 検証用ウェブページ

リポジトリ

https://github.com/sfpgmr/sgl2

仕様の概要（現時点で考えてること）

• 静的型付け
• 自由文脈形式
• C風かつwasmを強く意識した構文
  
  
  • そのままwasmにコンパイルされ、余計なサポートコードを極力吐かない
• ユーザー定義型（カスタム型）が定義・使用可能
  
  
  • classなどは持たないかもしれない
• ガベージコレクションは行わない
• wasmの線形メモリに破壊的にアクセスできる
  
  
  • ヒープ/フリーストアのようなメモリ管理機構は持たない。ただしライブラリで書けるレベルの構文は用意する。
• ベクトル・行列演算機能をGLSLのようにビルトインで持つ
• コルーチンを言語機能として持つ

仕様詳細（まとめ中）

進捗状況

• 2018年3月ころから実装し始めたが、まだまだ道半ばといった感じ。。

実装状況のレポーティング

• まだまだ実装中
• 実装状況ははTwitterでつぶやき、それをTogetterでまとめている

https://togetter.com/li/1266927

コンパイルのサンプル

• まだまだこの程度しかコンパイルできません。。

その１

ソース

// 関数 日本語使用可能 
i32 ��(i32 a,i32 b){ 
    return a * b; 
}; 
 
// メイン  
export i32 main(){ 
  i32 b = 0; 
 
  for(i32 c = 0;c < 4;++c) { 
    b = b + 1; 
  } 
  return ��(b,b);// 4 
}; 
 

動くサンプル

動くサンプル

コンパイル結果

(module 
 (type $�� (func (param i32 i32) (result i32))) 
 (type $main (func (result i32))) 
 (memory $0 1 1) 
 (export "main" (func $main)) 
 (func $�� (; 0 ;) (type $��) (param $0 i32) (param $1 i32) (result i32) 
  (return 
   (i32.mul 
    (get_local $0) 
    (get_local $1) 
   ) 
  ) 
 ) 
 (func $main (; 1 ;) (type $main) (result i32) 
  (local $0 i32) 
  (local $1 i32) 
  (set_local $0 
   (i32.const 0) 
  ) 
  (block 
   (block $for0 
    (set_local $1 
     (i32.const 0) 
    ) 
    (loop $loop1 
     (br_if $for0 
      (i32.eqz 
       (i32.lt_s 
        (get_local $1) 
        (i32.const 4) 
       ) 
      ) 
     ) 
     (block 
      (set_local $0 
       (i32.add 
        (get_local $0) 
        (i32.const 1) 
       ) 
      ) 
     ) 
     (set_local $1 
      (i32.add 
       (get_local $1) 
       (i32.const 1) 
      ) 
     ) 
     (br $loop1) 
    ) 
   ) 
  ) 
  (return 
   (call $�� 
    (get_local $0) 
    (get_local $0) 
   ) 
  ) 
 ) 
) 

その２：ユーザー定義型（カスタム型）

ソース

type Bar { 
  public: 
    i32 barA = 3; 
    i32 barB = 4; 
  }; 
 
  type Foo { 
  public: 
    i32 a = 1; 
    i32 b = 2; 
    Bar c; 
  }; 
 
  export i32 main(){ 
    Foo foo,foo1; 
    foo.a = 2; 
    foo1 = foo;   
    foo.a = 10; 
    return foo.a * foo1.a; 
  }; 

動くサンプル（コンパイル結果）

動くサンプル（コンパイル結果）

その３：ポインタ

ソースコード

export i32 main(){ 
  i32 p = 0;// メモリオフセット0をポインタにセット 
  *p = 32.0f;// floatの値を保存 
  u32 a = *p;// float値をu32値として取り出し 
  return a; 
}; 

動くサンプル（コンパイル結果）

動くサンプル（コンパイル結果）

その４：型エイリアス

ソースコード

export i32 main(){ 
  // type エイリアス 
  type& T = i32;         
  type& T1 = T; 
 
  T a = 1;  
  T1& b = a;  
  ++a; 
  b += 2; 
  return a;// 4 
}; 

動くサンプル（コンパイル結果）

動くサンプル（コンパイル結果）

その５：const変数

ソースコード

const WIDTH = 320; 
const HEIGHT = 240; 
 
export i32 main(){ 
  i32 a = WIDTH * HEIGHT; 
  return a;// 76800 
}; 
 

動くサンプル（コンパイル結果）

動くサンプル（コンパイル結果）

その６：reinterpret cast

ソースコード

export f64 main(){ 
  i64 a = 0x3fc4 0000 0000 0000xl;// f64を整数値として代入 
  f64 b = (^f64)a;// reinterpret cast 
 
  return b;// 0.15625 
}; 
 

動くサンプル（コンパイル結果）

動くサンプル（コンパイル結果）

その７：キャスト

ソースコード

// キャストの実装（ネイティブ型同士のみ） 
export i32 main(){ 
  i32 b = 10; 
  f64 c = (f64)b + 10.0lf; 
  return (i32)c; 
}; 
 
 

動くサンプル（コンパイル結果）

動くサンプル（コンパイル結果）

その８：数値リテラル

ソースコード

export i32 main(){ 
  i32 a = 0x1 00x;// 16進リテラル（スペースで値が区切れる） 
  ,b = 0b1 0000 0000 b;// 2進数リテラル 
  if( a == b){ 
    return 1; 
  }  
 
  return 0; 
}; 
 
 
 

動くサンプル（コンパイル結果）

動くサンプル（コンパイル結果）