# c-compiler

**Repository Path**: createmaker/c-compiler

## Basic Information

- **Project Name**: c-compiler
- **Description**: c-compiler by cursor with zq
- **Primary Language**: Unknown
- **License**: Not specified
- **Default Branch**: master
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 0
- **Forks**: 0
- **Created**: 2025-09-06
- **Last Updated**: 2025-09-06

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: C语言

## README

# C编译器

一个用C++编写的简单C编译器，将C源代码翻译成x86-64汇编语言。

## 功能特性

- **词法分析**：将C源代码标记化
- **语法分析**：构建抽象语法树（AST）
- **代码生成**：产生x86-64汇编输出
- **基础C支持**：变量、函数、控制流、算术运算

## 项目结构

```
c-compiler/
├── include/           # 头文件
│   ├── token.h       # 标记定义
│   ├── lexer.h       # 词法分析器
│   ├── parser.h      # 解析器
│   ├── ast.h         # 抽象语法树
│   └── codegen.h     # 代码生成器
├── src/              # 源文件
│   ├── main.cpp      # 主编译器驱动
│   ├── token.cpp     # 标记实现
│   ├── lexer.cpp     # 词法分析器实现
│   ├── parser.cpp    # 解析器实现
│   ├── ast.cpp       # AST实现
│   ├── codegen.cpp   # 代码生成器实现
│   └── main.c        # 工作版C编译器
├── examples/         # 示例C程序
│   ├── hello.c       # 简单hello world
│   ├── arithmetic.c  # 算术运算
│   └── control_flow.c # 控制流示例
├── docs/             # 文档
│   ├── compiler-principles.md
│   ├── 编译器原理.md
│   ├── working-compiler.md
│   └── 工作编译器.md
├── Makefile          # 构建配置
├── README.md         # 英文说明
└── README_CN.md      # 中文说明
```

## 构建编译器

### 先决条件

- C编译器（gcc、clang）
- Linux/macOS（用于x86-64汇编）

### 构建说明

```bash
# 克隆或下载项目
cd c-compiler

# 构建简单C编译器
gcc src/main.c -o bin/c-compiler-simple

# 测试编译器
./bin/c-compiler-simple examples/hello.c
```

### 替代C++构建（如果C++标准库可用）

```bash
# 构建完整C++编译器
make

# 运行测试
make test

# 清理构建产物
make clean
```

## 使用方法

```bash
# 将C文件编译为汇编（简单版本）
./bin/c-compiler-simple input.c

# 示例
./bin/c-compiler-simple examples/hello.c
```

### 完整C++版本（如果可用）
```bash
# 将C文件编译为汇编
./bin/c-compiler input.c output.s

# 示例
./bin/c-compiler examples/hello.c hello.s
```

## 示例程序

### Hello World
```c
int main() {
    int x = 5;
    int y = 10;
    int result = x + y;
    return result;
}
```

### 算术运算
```c
int add(int a, int b) {
    return a + b;
}

int multiply(int x, int y) {
    return x * y;
}

int main() {
    int a = 10;
    int b = 20;
    int sum = add(a, b);
    int product = multiply(a, b);
    return sum + product;
}
```

### 控制流
```c
int max(int a, int b) {
    if (a > b) {
        return a;
    } else {
        return b;
    }
}

int factorial(int n) {
    int result = 1;
    int i = 1;
    while (i <= n) {
        result = result * i;
        i = i + 1;
    }
    return result;
}
```

## 生成的汇编

编译器生成AT&T语法的x86-64汇编代码。例如，hello world程序产生：

```assembly
.section .text
.global _start

main:
    push %rbp
    mov %rsp, %rbp
    
    ; int x = 5;
    mov $5, %rax
    mov %rax, -8(%rbp)
    
    ; int y = 10;
    mov $10, %rax
    mov %rax, -16(%rbp)
    
    ; int result = x + y;
    mov -8(%rbp), %rax
    push %rax
    mov -16(%rbp), %rax
    pop %rcx
    add %rcx, %rax
    mov %rax, -24(%rbp)
    
    ; return result;
    mov -24(%rbp), %rax
    
    mov %rbp, %rsp
    pop %rbp
    ret

_start:
    mov $60, %rax
    mov $0, %rdi
    syscall
```

## 编译器阶段

1. **词法分析**：将源代码分解为标记
2. **语法分析**：构建抽象语法树
3. **代码生成**：产生汇编代码

## 支持的C特性

### 数据类型
- `int` - 32位整数
- `char` - 8位字符
- `float` - 32位浮点
- `double` - 64位浮点
- `void` - 无类型

### 控制流
- `if` / `else` 语句
- `while` 循环
- `return` 语句

### 操作符
- 算术：`+`、`-`、`*`、`/`、`%`
- 比较：`==`、`!=`、`<`、`<=`、`>`、`>=`
- 逻辑：`&&`、`||`、`!`
- 赋值：`=`

### 函数
- 函数声明
- 函数调用
- 参数和返回值

## 限制

- 无数组或指针
- 无结构体或联合
- 无预处理器指令
- 无标准库函数
- 无类型检查
- 无优化
- 有限的错误处理

## 文档

查看 `docs/编译器原理.md` 了解编译器理论和实现的详细解释。

## 贡献

这是一个教育项目。欢迎：
- 添加新的语言特性
- 改进错误处理
- 添加优化
- 修复错误
- 改进文档

## 许可证

本项目用于教育目的。根据需要自由使用和修改。