impc

IMP编程语言的编译器。目前，impc run <program> 将解析给定的程序并调用有效的树遍历解释器；在这种情况下，它已经准备好用于执行IMP程序的相对简单任务。开发重点已经转移到实现一个针对LLVM的最小优化后端，这将取代解释器，当功能完全时。

安装和使用

假设您已在系统上安装了Rust工具链（如果没有，请遵循这些说明），那么可以使用 impc 来安装，使用 cargo install。

# from crates.io
cargo install impc

# from source
cargo install --git https://github.com/eikopf/impc.git

安装了 impc 后，运行 impc --help 和 impc run --help 以获取其使用细节。要运行IMP程序，可以使用 impc run <filename> 命令，如果需要，可以使用 --let 选项显式提供绑定以避免交互式提示阶段。

IMP

从很大程度上说，IMP是一种非常无趣的语言；它的整个语法可以放在一个30行的ANTLR4 .g4 文件中（见下文），其语义非常简单。

在IMP中，

1. 所有变量总是处于作用域内，并且在执行之前必须具有已绑定值；
2. 算术表达式使用无符号整数语义进行评估，但减法饱和在0；
3. 算术表达式始终定义，因此整数溢出是未定义行为；
4. 由于整数溢出是UB并且整数没有指定的位宽，因此严格正确的实现应该使用任意精度整数，除非它可以证明某些固定宽度的类型不会发生溢出；
5. 布尔表达式具有普通布尔语义；
6. 布尔和算术表达式不定义评估顺序，因为它们不能产生副作用；
7. 命令按顺序执行，只有赋值命令可以产生副作用（即值绑定）；
8. while 和 if 命令的行为符合预期的语义。

这些属性允许IMP具有一个有趣的特性：它可以被积极优化。一般来说，只要保持赋值命令的顺序，命令可以任意重新排序，并且有时可以证明赋值命令的任意重新排序都是有效的（即，如果它们是互斥的）。在更复杂的情况下，这些属性可以用来展开、内联或几乎完全删除 while 和 if 命令。

grammar IMP;

aexp : INT                                        #Atom
     | VAR                                        #Variable
     | '(' inner=aexp ')'                         #Brackets
     | left=aexp '*' right=aexp                   #Mult
     | left=aexp '+' right=aexp                   #Add
     | left=aexp '-' right=aexp                   #Sub
     ;

bexp : 'true'                                     #True
     | 'false'                                    #False
     | left=aexp '=' right=aexp                   #Equal
     | left=aexp '<' right=aexp                   #Smaller
     | left=aexp '>' right=aexp                   #Greater
     | left=aexp '<>' right=aexp                  #Inequality
     | 'not' inner=bexp                           #Not
     | '(' left=bexp 'and' right=bexp ')'         #And
     | '(' left=bexp 'or' right=bexp ')'          #Or
     ;

cmd  : 'skip'                                                               #Skip
     | variable=VAR ':=' expression=aexp                                    #Assignment
     | first=cmd ';' second=cmd                                             #Sequence
     | 'if' condition=bexp 'then' truecase=cmd 'else' falsecase=cmd 'fi'    #If
     | 'while' condition=bexp 'do' body=cmd 'od'                            #While
     ;
     
VAR  : [a-zA-Z][a-zA-Z0-9_]* ;
INT  : [0-9]+ ;
WS   : [ \r\n\t] -> skip ;