Guia Técnico do Compilador Python -> C

1. Visão Geral

Este compilador converte um subconjunto da linguagem Python para código C. Foi desenvolvido usando: - Flex (para análise léxica) - Bison (para análise sintática) - Geração de código intermediário através de uma AST (Árvore Sintática Abstrata).

2. Estrutura do Projeto

Compilador/

├── scanner.l # Analisador léxico (Flex)

├── parser.y # Analisador sintático (Bison)

├── ast.h/c # Definição e manipulação da AST

├── tabela.h/c # Tabela de símbolos

├── main.c # Programa principal

├── entrada/ # Diretório para arquivos Python de entrada

├── saida/ # Diretório para arquivos C gerados

└── tests/ # Testes do compilador

3. Funcionalidades Suportadas

3.1. Tipos de Dados

Inteiros (int)
Ponto flutuante (float)
Identificadores (nomes de variáveis)

3.2. Estruturas de Controle

if/else
while
for com range

3.3. Funções

Definição de funções (def)
Chamadas de função
print()

3.4. Operadores

Aritméticos: +, -, *, /
Comparação: >, <, >=, <=, ==, !=
Atribuição: =

4. Limitações e Restrições

4.1. Tipos

Não suporta strings
Não suporta listas, tuplas ou dicionários
Não suporta tipos booleanos explícitos

4.2. Funções

Não suporta funções aninhadas
Não suporta argumentos com valor padrão
Não suporta retorno de múltiplos valores

4.3. Estruturas de Controle

Não suporta elif
Não suporta break e continue
for só funciona com range

4.4. Outras Limitações

Não suporta comentários (#)
Não suporta importação de módulos
Não suporta classes e orientação a objetos

5. Casos que Geram Erro

5.1. Erros de Sintaxe

Indentação incorreta
Falta de dois pontos (:) após if, else, for, while, def
Parênteses não fechados
Operadores inválidos ou mal formados

5.2. Erros de Semântica

Uso de variável não declarada
Operações entre tipos incompatíveis
Chamada de função com número incorreto de argumentos
Redefinição de função
Uso de função como variável

5.3. Exemplos de Código que Geram Erro

# Erro: Comentários não são suportados
x = 10  # isso gerará erro

# Erro: Strings não são suportadas
nome = "João"

# Erro: Operação com tipos incompatíveis
x = 10 + "20"

# Erro: Função aninhada
def externa():
    def interna():
        pass

# Erro: elif não é suportado
if x > 0:
    print(x)
elif x < 0:
    print(-x)

# Erro: break não é suportado
while x > 0:
    if x == 5:
        break

# Erro: for sem range
for x in [1,2,3]:
    print(x)

6. Uso do Compilador

6.1. Comandos Make

make: Compila o projeto
make clean: Limpa arquivos gerados
make test: Executa testes mostrando saída no terminal
make test-parser: Testa validação sintática
make PyToC: Converte entrada/entrada.py para saida/saida.c

6.2. Processo de Compilação

Análise Léxica (scanner.l)
Identifica tokens
Detecta caracteres inválidos
Conta linhas para mensagens de erro
Análise Sintática (parser.y)
Verifica estrutura do programa
Constrói AST
Gerencia erros sintáticos
Análise Semântica (ast.c, tabela.c)
Verifica tipos
Gerencia escopo
Valida operações
Geração de Código (ast.c)
Gera código C equivalente
Gerencia declarações de variáveis
Traduz estruturas de controle

7. Bibliotecas e Ferramentas

7.1. Flex (scanner.l)

Usado para análise léxica
Gera arquivo lex.yy.c
Define padrões de tokens usando expressões regulares

7.2. Bison (parser.y)

Usado para análise sintática
Gera parser.tab.c e parser.tab.h
Define gramática livre de contexto

7.3. Biblioteca Padrão C

stdio.h: Entrada/saída
stdlib.h: Alocação de memória
string.h: Manipulação de strings

8. Exemplos de Código Válido

8.1. Estruturas de Controle

# If-else simples
x = 10
if x > 0:
    print(x)
else:
    print(-x)

# While com contador
i = 0
while i < 5:
    print(i)
    i = i + 1

# For com range
for i in range(5):
    print(i)

8.2. Funções

def soma(a, b):
    return a + b

x = 10
y = 20
resultado = soma(x, y)
print(resultado)

8.3. Operações Aritméticas

a = 10
b = 20.5
soma = a + b
mult = a * b
div = b / a
sub = b - a

9. Dicas de Uso

Sempre verifique se o arquivo entrada.py está na pasta entrada/
Examine a saída do compilador para mensagens de erro detalhadas
Use make test para verificar se o compilador está funcionando corretamente
Mantenha o código Python dentro das limitações documentadas
Verifique a AST gerada para entender como o código está sendo interpretado

10. Escopo do Compilador Python -> C

1. Tipos de Variáveis Suportados

Inteiros (int)
Exemplo: x = 10
Números inteiros positivos e negativos
Ponto Flutuante (float)
Exemplo: y = 2.5
Números decimais

Não Suporta:

Strings
Booleanos (True/False), Listas, Dicionários, Tuplas
- Seria em bibliotecas então fugia do escopo basico da linguagem

2. Operadores

2.1 Operadores Aritméticos

+ (soma)
- (subtração)
* (multiplicação)
/ (divisão)

Não Suporta:

** (potência)
// (divisão inteira)
% (módulo)

2.2 Operadores de Comparação

> (maior que)
< (menor que)
>= (maior ou igual)
<= (menor ou igual)
== (igual)
!= (diferente)

Não Suporta:

is
is not
in
not in

2.3 Operadores de Atribuição

= (atribuição simples)

Não Suporta:

++
--
+=
-=
*=
/=

3. Estruturas de Controle

3.1 If-Else

if condição:
    # código
else:
    # código

Não Suporta:

elif
Operadores lógicos (and, or, not)

3.2 While

while condição:
    # código

Não Suporta:

break
continue

3.3 For

for i in range(valor):
    # código

O in funciona apenas no metodo for.

Não Suporta:

for com listas
for com strings
range com comparação
range com início e fim
break
continue

4. Funções

4.1 Definição de Funções

def nome_funcao(param1, param2):
    # código
    return valor

Não Suporta:

Parâmetros com valor padrão
Parâmetros nomeados
Retorno múltiplo
Funções aninhadas
Funções lambda
Decoradores

4.2 Funções Built-in

print()
Aceita apenas uma expressão ou string
Exemplo: print(x), print(x + y) ou print("Hello, World!")

Não Suporta:

input()
len()
range() (exceto no for)
E nem print("oi")

5. Escopo de Variáveis

Paricalamente Suporta: - Variáveis globais - Variáveis locais em funções Obs: Não há mensagens de erro associadas.

Não Suporta:

Variáveis nonlocal
Variáveis em funções aninhadas
Closure

6. Outros Recursos

6.1 Indentação

Reconhece indentação para blocos de código
Deve ser consistente dentro do mesmo bloco (Parcialmente Suporta)

6.2 Expressões

Expressões aritméticas simples
Expressões de comparação simples
Chamadas de função

Não Suporta:

Expressões com operadores lógicos
Expressões condicionais (ternário)
Expressões com múltiplos operadores lógicos

6.3 Comentários

Não Suporta:

Comentários com #
Docstrings
Comentários multilinha