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マイナー言語Advent Calendar 2013Day 11
@h_sakurai

パーサ千行コンパイラ千行のトランスレータ言語MamMouthを弄る

Posted at

はじめに

最近、CoffeeScript,Haxe,JSX等等、JavaScriptを出力するトランスレータ言語が熱いですよね。

CoffeeScriptみたいな言語を作って遊べたらいいのになぁ。
そんな夢を抱く人がいるかもしれません。
今回はそんな夢を叶えるべく、Mammouthを弄って遊ぶ方法を紹介したいと思います。

Mammouthとは？

Mammouthはそんなトランスレータ言語の一つです。CoffeeScriptのようなオフサイドルールな記述からPHPを出力します。

詳しくは、Mammouthのサイトを参照してください。
http://mammouth.wamalaka.com/

なぜMammouth?

いろいろトランスレータ言語はありますが、結構ソースを見ると長くて手が出せそうにありません。でも、Mammouthなら安心です。
大ざっぱに言うと、パーサが1000行、コンパイラ1000行で構成されています。

wcの結果

      28      80     542 LineTerminator.pegjs
    1088    3811   28402 compiler.js
       3      28     374 helpers.js
    1215    3251   88244 parser.pegjs
      15      32     331 tokens.js
    2349    7202  117893 total

とても小さいですよね。これならちょちょっと弄って遊べそうです。
文法ファイルはPEGなので、コンフリクトに悩まされる事もなくパーサを書き換える事が出来ます。
JavaScriptで作ってあるので、難しい言語を覚える必要もありません。

インストール

nodejsをあらかじめインストールされていれば、npmでインストールするだけです。

npm install -g mammouth

場合に寄ってはcommanderが足りないとか言われるので

npm install -g commander

とか追加モジュールをインストールしましょう。

使い方

まず、mammouthのプログラムを入れるディレクトリを作ります。

$ mkdir mam

次に、出力先ディレクトリを作ります。

$ mkdir out

でもって、mammouthファイルを作ります。

$ echo -e "{{\necho (\"a\\\\n\")\n}}" > mam/a.mammouth 
$ cat mam/a.mammouth

mam/a.mammouthファイルはこんなファイルです。

{{
echo ("a\n")
}}

コンパイルします。

$ mammouth -c mam -o out

コンパイルすると結果こんな表示がされます。

[ { type: 'block', elements: [ [Object] ] },
  { type: 'embed', content: '\n' } ]

結果をみるとこんな感じのPHPが生成されてます。

$ cat out/a.php 

<?php 
echo('a'."\n".'');
?>

実行すると

$ php out/a.php

aと表示されます。

a

うまく動きました！

classを使ってみる

out/class.mammouth を以下のように書きます。

{{
class A ->
  foo ->
    echo("foo\n")

a = new A
a.foo()
}}

コンパイルします。

$ mammouth -c mam -o out
$ cat out/class.php

結果を見ると以下の通り

<?php 
class A {   
    function foo() {
        echo('foo'."\n".'');
    }
}
$a = new A();
$a->foo();
?>

実行してみると、

$ php out/class.php 
foo

fooと表示出来ました!

ビルドする

ソースを拾ってきます。

$ git clone https://github.com/btwael/mammouth.git

mammouthディレクトリに移動して

cd mammouth

package.jsonを開きます。

$ vi package.json

versionを0.2.1とかに変えましょう。

{
        "name": "mammouth",
        "version": "0.2.1",
        "description": "Unfancy PHP",
        "author": {
                "name": "Wael Amine Boutglay",
                "email": "btwael@gmail.com"
        },
        "bin": "./bin/mammouth",
        "main": "extras/mammouth-nodejs.js",
        "repository": {
                "type": "git",
                "url": "git://github.com/btwael/mammouth.git"
        }
}

ビルドしてみます。

$ node build.js

なんか一瞬で終わります。

$ npm install -g
/usr/local/bin/mammouth -> /usr/local/lib/node_modules/mammouth/bin/mammouth
mammouth@0.2.1 /usr/local/lib/node_modules/mammouth

これでインストールできます。mammouth@0.2.1ってなってるのでインストール出来たようです。
コンパイルして実行してみます。

$ mammouth -c ../mam -o ../out
[ { type: 'block', elements: [ [Object] ] },
  { type: 'embed', content: '\n' } ]
[ { type: 'block', elements: [ [Object], [Object], [Object] ] },
  { type: 'embed', content: '\n' } ]
$ php ../out/a.php 
a

ちゃんと動きますね。

パーサを書き換えよう

こんなMammouthですが、まだまだ実用には機能不足だったりします。例えば、classはあるんだけど、extendsが出来ません。

なので、継承できるようにしてみましょう。

テスト用ファイルを作る

まずは、こんなファイルを作ります。

$ vi ../mam/ext.mammouth

{{
class A ->
  foo ->
    echo("foo")
class B extends A ->
b = new A
b.foo()
}}

Aを継承したBクラスを作ってfooを呼び出すわけです。

コンパイルしようとすると

$ mammouth -c ../mam -o ../out
[ { type: 'block', elements: [ [Object] ] },
  { type: 'embed', content: '\n' } ]
[ { type: 'block', elements: [ [Object], [Object], [Object] ] },
  { type: 'embed', content: '\n' } ]
{ name: 'SyntaxError',
  expected: [ '"->"', 'comment', 'whitespace' ],
  found: 'e',
  message: 'Expected "->", comment or whitespace but "e" found.',
  offset: 47,
  line: 5,
  column: 9 }

エラーになりますね。

パーサ書き換え

継承する機能がないので、継承する事が出来るようにしましょう。

パーサのファイルを開きます。

$ vi src/parser.pegjs

ClassDとかで検索します。

これがClassの宣言の文法です。

ClassDeclaration
        = ClassToken __ name:Identifier __ '->' __
        body:( b:blank* INDENT c:(n:ClassStatement)* DEDENT { return b.concat(c); })? {
                return {
                        type:"ClassDeclaration",
                        name: name,
                        body: body !== '' ? body: null
                }
        }

ClassToken __ name:Identifier __ '->' __という箇所が変えたい部分です。

class A extends 継承元クラス名 ->みたいにしたいので

= ClassToken __ name:Identifier __ ext:('extends' __ Identifier __ )? '->' __

と書き換えます。extをパーサが返すようにしたいので、body: body !== '' ? body: nullをコピーしてext: ext !== "" ? ext[2]: null,という1行を書き加えます。

ClassDeclaration
        = ClassToken __ name:Identifier __ ext:('extends' __ Identifier __ )? '->' __
        body:( b:blank* INDENT c:(n:ClassStatement)* DEDENT { return b.concat(c); })? {
                return {
                        type:"ClassDeclaration",
                        name: name,
                        ext: ext !== "" ? ext[2]: null,
                        body: body !== '' ? body: null
                }
        }

結果こんな感じになります。

さ、ビルドして実行してみます。

$ node build.js
$ npm install -g
/usr/local/bin/mammouth -> /usr/local/lib/node_modules/mammouth/bin/mammouth
mammouth@0.2.1 /usr/local/lib/node_modules/mammouth
$ mammouth -c ../mam -o ../out
[ { type: 'block', elements: [ [Object] ] },
  { type: 'embed', content: '\n' } ]
[ { type: 'block', elements: [ [Object], [Object], [Object] ] },
  { type: 'embed', content: '\n' } ]
[ { type: 'block',
    elements: [ [Object], [Object], [Object], [Object] ] },
  { type: 'embed', content: '\n\n' } ]

うまくいきました。

出力結果は、、、
```
$ cat ../out/ext.php
<?php
class A {

function foo() {
echo('foo');}
}
class B {}
$b = new A();
$b->foo();
?>

まだ、extendsされてませんね。コンパイラを書き換えていないので当然といえば当然の結果です。
次はコンパイラを書き換えましょう。

コンパイラ書き換え

パーサが出来たので、パースした結果を出力結果に反映させましょう。

src/compiler.jsを開きます。

vi src/compiler.js

ClassDとかで検索します。

                        case 'ClassDeclaration':
                                var r = Tokens.ClassToken + ' ' + evalStatement(seq.name);
                                r += ' {';
                                if(seq.body != null) {

この辺を修正すると良さそうです。
パーサで、extに継承クラスを入れるようにしていて、bodyに合わせて書いたので、seq.body != nullならbodyを出力するように書いてあるのに合わせて、

                                if(seq.ext != null) {
                                        r += ' extends ' + seq.ext;
                                }

を書き加えます。

                        case 'ClassDeclaration':
                                var r = Tokens.ClassToken + ' ' + evalStatement(seq.name);
                                if(seq.ext != null) {
                                        r += ' extends ' + seq.ext;
                                }
                                r += ' {';
                                if(seq.body != null) {

結果こんな感じになります。

さ、ビルドして、インストールして、コンパイル

$ node build.js
$ npm install -g
/usr/local/bin/mammouth -> /usr/local/lib/node_modules/mammouth/bin/mammouth
mammouth@0.2.1 /usr/local/lib/node_modules/mammouth
$ mammouth -c ../mam -o ../out
[ { type: 'block', elements: [ [Object] ] },
  { type: 'embed', content: '\n' } ]
[ { type: 'block', elements: [ [Object], [Object], [Object] ] },
  { type: 'embed', content: '\n' } ]
[ { type: 'block',
    elements: [ [Object], [Object], [Object], [Object] ] },
  { type: 'embed', content: '\n\n' } ]

結果を見ると

$ cat ../out/ext.php 
<?php 
class A {   
    function foo() {
        echo('foo');}
}
class B extends A {}
$b = new A();
$b->foo();
?>

継承出来てますね。

実行してみましょう。

$ php ../out/ext.php 
foo

動きましたァァァァ!!!!!

まとめ

MamMouthはPHPを出力するトランスレータ言語で、JavaScriptで作ってあります。
最初にインストールして使ってみました。
次にソースを拾って来てビルドしてみました。
継承するテストコードを作ってエラーが出るようにしてパーサを作ってエラーが出ないようにしました。
最後にコンパイラが出来ていないので継承はされていないので、コンパイラを修正して継承出来るようにしました。

MamMouthは簡単に言語を作って遊べる楽しい言語です。
ぜひとも弄って遊んでみてください。

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