compiler!
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code/code.go
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package code
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import (
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"bytes"
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"encoding/binary"
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"fmt"
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)
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type Instructions []byte
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type Opcode byte
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const (
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OpConstant Opcode = iota
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)
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type Definition struct {
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Name string
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OperandWidths []int
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}
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var definitions = map[Opcode]*Definition{
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OpConstant: {"OpConstant", []int{2}},
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}
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func Lookup(op byte) (*Definition, error) {
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def, ok := definitions[Opcode(op)]
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if !ok {
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||||||
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return nil, fmt.Errorf("opcode %d undefined", op)
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}
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||||||
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return def, nil
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||||||
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}
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func Make(op Opcode, operands ...int) []byte {
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def, ok := definitions[op]
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if !ok {
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||||||
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return []byte{}
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}
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instructions := 1
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||||||
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for _, w := range def.OperandWidths {
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||||||
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instructions += w
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}
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||||||
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instruction := make([]byte, instructions)
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||||||
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instruction[0] = byte(op)
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offset := 1
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||||||
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for i, o := range operands {
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||||||
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width := def.OperandWidths[i]
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||||||
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switch width {
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||||||
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case 2:
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||||||
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binary.BigEndian.PutUint16(instruction[offset:], uint16(o))
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}
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||||||
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offset += width
|
||||||
|
}
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||||||
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||||||
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return instruction
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||||||
|
}
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||||||
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func (ins Instructions) String() string {
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var out bytes.Buffer
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i := 0
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for i < len(ins) {
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def, err := Lookup(ins[i])
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if err != nil {
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||||||
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fmt.Fprintf(&out, "ERROR: %s\n", err)
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continue
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}
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operands, read := ReadOperands(def, ins[i+1:])
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fmt.Fprintf(&out, "%04d %s\n", i, ins.fmtInstruction(def, operands))
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i += 1 + read
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}
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return out.String()
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}
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func (ins Instructions) fmtInstruction(def *Definition, operands []int) string {
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operandCount := len(def.OperandWidths)
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||||||
|
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||||||
|
if len(operands) != operandCount {
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||||||
|
return fmt.Sprintf("ERROR: operand len %d does not match defined %d\n", len(operands), operandCount)
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|
}
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||||||
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||||||
|
switch operandCount {
|
||||||
|
case 1:
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||||||
|
return fmt.Sprintf("%s %d", def.Name, operands[0])
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||||||
|
}
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||||||
|
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||||||
|
return fmt.Sprintf("ERROR: unhandled operandCount for %s\n", def.Name)
|
||||||
|
}
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||||||
|
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||||||
|
func ReadOperands(def *Definition, ins Instructions) ([]int, int) {
|
||||||
|
operands := make([]int, len(def.OperandWidths))
|
||||||
|
offset := 0
|
||||||
|
|
||||||
|
for i, width := range def.OperandWidths {
|
||||||
|
switch width {
|
||||||
|
case 2:
|
||||||
|
operands[i] = int(ReadUint16(ins[offset:]))
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
offset += width
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
return operands, offset
|
||||||
|
}
|
||||||
|
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|
func ReadUint16(ins Instructions) uint16 {
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||||||
|
return binary.BigEndian.Uint16(ins)
|
||||||
|
}
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79
code/code_test.go
Normal file
79
code/code_test.go
Normal file
@@ -0,0 +1,79 @@
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package code
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import "testing"
|
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func TestMake(t *testing.T) {
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||||||
|
test := []struct {
|
||||||
|
op Opcode
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||||||
|
operands []int
|
||||||
|
expected []byte
|
||||||
|
}{
|
||||||
|
{OpConstant, []int{65534}, []byte{byte(OpConstant), 255, 254}},
|
||||||
|
}
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||||||
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|
||||||
|
for _, tt := range test {
|
||||||
|
instructions := Make(tt.op, tt.operands...)
|
||||||
|
|
||||||
|
if len(instructions) != len(tt.expected) {
|
||||||
|
t.Errorf("instruction has wrong length. want=%d, got=%d", len(tt.expected), len(instructions))
|
||||||
|
}
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||||||
|
|
||||||
|
for i, b := range tt.expected {
|
||||||
|
if instructions[i] != tt.expected[i] {
|
||||||
|
t.Errorf("wrong byte at pos %d. want=%d, got=%d", i, b, instructions[i])
|
||||||
|
}
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||||||
|
}
|
||||||
|
}
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|
}
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func TestInstructions(t *testing.T) {
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|
instructions := []Instructions{
|
||||||
|
Make(OpConstant, 1),
|
||||||
|
Make(OpConstant, 2),
|
||||||
|
Make(OpConstant, 65535),
|
||||||
|
}
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|
expected := `0000 OpConstant 1
|
||||||
|
0003 OpConstant 2
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|
0006 OpConstant 65535
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|
`
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||||||
|
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|
concatted := Instructions{}
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||||||
|
for _, ins := range instructions {
|
||||||
|
concatted = append(concatted, ins...)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if concatted.String() != expected {
|
||||||
|
t.Errorf("instructions wrong formatted.\nwant=%q\ngot=%q", expected, concatted.String())
|
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|
}
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||||||
|
}
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||||||
|
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|
func TestOperands(t *testing.T) {
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|
tests := []struct {
|
||||||
|
op Opcode
|
||||||
|
operands []int
|
||||||
|
bytesRead int
|
||||||
|
}{
|
||||||
|
{OpConstant, []int{65535}, 2},
|
||||||
|
}
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||||||
|
for _, tt := range tests {
|
||||||
|
instruction := Make(tt.op, tt.operands...)
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||||||
|
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||||||
|
def, err := Lookup(byte(tt.op))
|
||||||
|
if err != nil {
|
||||||
|
t.Fatalf("definition not found: %q\n", err)
|
||||||
|
}
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||||||
|
|
||||||
|
operandsRead, n := ReadOperands(def, instruction[1:])
|
||||||
|
if n != tt.bytesRead {
|
||||||
|
t.Fatalf("n wrong. want=%d, got=%d", tt.bytesRead, n)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
for i, want := range tt.operands {
|
||||||
|
if operandsRead[i] != want {
|
||||||
|
t.Errorf("operand wrong. want=%d, got=%d", want, operandsRead[i])
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
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84
compiler/compiler.go
Normal file
84
compiler/compiler.go
Normal file
@@ -0,0 +1,84 @@
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|
package compiler
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|
|
||||||
|
import (
|
||||||
|
"monkey/ast"
|
||||||
|
"monkey/code"
|
||||||
|
"monkey/object"
|
||||||
|
)
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||||||
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|
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|
type Compiler struct {
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||||||
|
instructions code.Instructions
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|
constants []object.Object
|
||||||
|
}
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|
func New() *Compiler {
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return &Compiler{
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||||||
|
instructions: code.Instructions{},
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|
constants: []object.Object{},
|
||||||
|
}
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||||||
|
}
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||||||
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||||||
|
func (c *Compiler) Compile(node ast.Node) error {
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switch node := node.(type) {
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||||||
|
case *ast.Program:
|
||||||
|
for _, s := range node.Statements {
|
||||||
|
err := c.Compile(s)
|
||||||
|
if err != nil {
|
||||||
|
return err
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
case *ast.ExpressionStatement:
|
||||||
|
err := c.Compile(node.Expression)
|
||||||
|
if err != nil {
|
||||||
|
return err
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
case *ast.InfixExpression:
|
||||||
|
err := c.Compile(node.Left)
|
||||||
|
if err != nil {
|
||||||
|
return err
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
err = c.Compile(node.Right)
|
||||||
|
if err != nil {
|
||||||
|
return err
|
||||||
|
}
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||||||
|
|
||||||
|
case *ast.IntegerLiteral:
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|
integer := &object.Integer{Value: node.Value}
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|
c.emit(code.OpConstant, c.addConstant(integer))
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||||||
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|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
return nil
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
func (c *Compiler) addConstant(obj object.Object) int {
|
||||||
|
c.constants = append(c.constants, obj)
|
||||||
|
return len(c.constants) - 1
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
func (c *Compiler) emit(op code.Opcode, operands ...int) int {
|
||||||
|
ins := code.Make(op, operands...)
|
||||||
|
pos := c.addInstruction(ins)
|
||||||
|
return pos
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
func (c *Compiler) Bytecode() *Bytecode {
|
||||||
|
return &Bytecode{
|
||||||
|
Instructions: c.instructions,
|
||||||
|
Constants: c.constants,
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
func (c *Compiler) addInstruction(ins []byte) int {
|
||||||
|
postNewInstruction := len(c.instructions)
|
||||||
|
c.instructions = append(c.instructions, ins...)
|
||||||
|
return postNewInstruction
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
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|
type Bytecode struct {
|
||||||
|
Instructions code.Instructions
|
||||||
|
Constants []object.Object
|
||||||
|
}
|
||||||
120
compiler/compiler_test.go
Normal file
120
compiler/compiler_test.go
Normal file
@@ -0,0 +1,120 @@
|
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|
package compiler
|
||||||
|
|
||||||
|
import (
|
||||||
|
"fmt"
|
||||||
|
"monkey/ast"
|
||||||
|
"monkey/code"
|
||||||
|
"monkey/lexer"
|
||||||
|
"monkey/object"
|
||||||
|
"monkey/parser"
|
||||||
|
"testing"
|
||||||
|
)
|
||||||
|
|
||||||
|
type compilerTestCase struct {
|
||||||
|
input string
|
||||||
|
expectedConstants []interface{}
|
||||||
|
expectedInstructions []code.Instructions
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
func TestIntegerArithmetic(t *testing.T) {
|
||||||
|
tests := []compilerTestCase{
|
||||||
|
{
|
||||||
|
input: "1 + 2",
|
||||||
|
expectedConstants: []interface{}{1, 2},
|
||||||
|
expectedInstructions: []code.Instructions{
|
||||||
|
code.Make(code.OpConstant, 0),
|
||||||
|
code.Make(code.OpConstant, 1),
|
||||||
|
},
|
||||||
|
},
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
runCompilerTests(t, tests)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
func runCompilerTests(t *testing.T, tests []compilerTestCase) {
|
||||||
|
t.Helper()
|
||||||
|
|
||||||
|
for _, tt := range tests {
|
||||||
|
program := parse(tt.input)
|
||||||
|
|
||||||
|
compiler := New()
|
||||||
|
err := compiler.Compile(program)
|
||||||
|
if err != nil {
|
||||||
|
t.Fatalf("compiler error: %s", err)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
bytecode := compiler.Bytecode()
|
||||||
|
|
||||||
|
err = testInstructions(tt.expectedInstructions, bytecode.Instructions)
|
||||||
|
if err != nil {
|
||||||
|
t.Fatalf("testInstructions failed: %s", err)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
err = testConstants(t, tt.expectedConstants, bytecode.Constants)
|
||||||
|
if err != nil {
|
||||||
|
t.Fatalf("testConstants failed: %s", err)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
func parse(input string) *ast.Program {
|
||||||
|
l := lexer.New(input)
|
||||||
|
p := parser.New(l)
|
||||||
|
return p.ParseProgram()
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
func testInstructions(expected []code.Instructions, actual code.Instructions) error {
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||||||
|
concatted := concatInstructions(expected)
|
||||||
|
|
||||||
|
if len(actual) != len(concatted) {
|
||||||
|
return fmt.Errorf("wrong instructions length.\nwant=%q\ngot =%q", concatted, actual)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
for i, ins := range concatted {
|
||||||
|
if actual[i] != ins {
|
||||||
|
return fmt.Errorf("wrong instruction at %d.\nwant=%q\ngot =%q", i, concatted, actual)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
return nil
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
func concatInstructions(s []code.Instructions) code.Instructions {
|
||||||
|
out := code.Instructions{}
|
||||||
|
|
||||||
|
for _, ins := range s {
|
||||||
|
out = append(out, ins...)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
return out
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
func testConstants(t *testing.T, expected []interface{}, actual []object.Object) error {
|
||||||
|
if len(expected) != len(actual) {
|
||||||
|
return fmt.Errorf("wrong number of constants. got=%d, want=%d", len(actual), len(expected))
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
for i, constant := range expected {
|
||||||
|
switch constant := constant.(type) {
|
||||||
|
case int:
|
||||||
|
err := testIntegerObject(int64(constant), actual[i])
|
||||||
|
if err != nil {
|
||||||
|
return fmt.Errorf("constant %d = testIntegerObject failed : %s", i, err)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
return nil
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
func testIntegerObject(expected int64, actual object.Object) interface{} {
|
||||||
|
result, ok := actual.(*object.Integer)
|
||||||
|
if !ok {
|
||||||
|
return fmt.Errorf("object is not Integer. got=%T (%+v", actual, actual)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if result.Value != expected {
|
||||||
|
return fmt.Errorf("object has wrong value. got=%d, want=%d", result.Value, expected)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
return nil
|
||||||
|
}
|
||||||
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