PCC —— Python 实现的 C 语言编译器

编译原理课程设计：实现 C 语言子集到 x86-64 汇编 的完整编译器，链接部分使用 gcc。

流水线：词法分析 → LL(1) 预测分析 → 语法树 → 四元式中间代码 → x86-64 汇编

✨ 2026 现代化升级（v2.0）

• Python 3.10+：dataclass（Token / Mnode / Node）、类型标注、pathlib、f-string
• 包结构：代码重组为 pcc/ 包，支持 pip install 与 pcc 命令行
• CLI 重构：argparse 标准参数解析；移除 os.system() 执行用户输入的隐患
• 测试套件：14 个 pytest 用例（词法 / 语法 / 中间代码 / 汇编 / gcc 端到端）
• 行为兼容：生成的四元式与汇编与 v1.0 逐字节一致（仅 .ident 版本号变化）
• 旧版代码保留在 legacy/ 供学习对比

安装

pip install .            # 安装为 pcc 命令
# 或直接使用：
python -m pcc.cli -h

使用

pcc -o <file.c>      # 直接编译生成可执行程序（需 gcc）
pcc -s <file.c>      # 生成汇编源码 (.s)
pcc -m <file.c>      # 查看生成的四元式（中间代码）
pcc -t <file.c>      # 查看语法树生成过程
pcc -l <file.c>      # 查看词法分析
pcc -p               # 查看预测分析表
pcc -g               # 查看语法推导
pcc -v               # 显示版本
pcc                  # 交互模式

测试

pip install pytest
python -m pytest tests/ -v

源码结构

模块	职责
pcc/utils.py	公共工具函数（切词、判断、符号表）
pcc/lexer.py	词法分析器（Token dataclass）
pcc/get_predict_table.py	FIRST/FOLLOW 集合与 LL(1) 预测分析表
pcc/lr.py	非递归预测分析（语法树生成）
pcc/generate.py	中间代码生成（四元式）
pcc/to_asm.py	x86-64 汇编生成
pcc/cli.py	命令行入口
tests/	pytest 测试套件
legacy/	v1.0 原始代码（存档）

支持的语法

1. 声明与赋值

int a;
a = 10;
int b = a;

2. 混合四则运算

int a = 1 + 2*(3 - 4);

3. 数组（下标支持嵌套表达式）

int arr[10];
a[0] = 1;
int b = a[0];
arr[arr[(index+1)*2-1]] = 7;

4. printf 输出（最多三个参数，支持表达式）

printf("三个参数：%d,%d,%d",a,b,c);
printf("%d", d + 2*(3+4));

5. if 嵌套

if(a < 2*10){
	a = a + 1;
	if(c < a){
		printf("%d", a*c);
	}
}

6. while 嵌套

示例：打印 99 乘法表

int main(){
    int i = 1;
    printf("正在由pcc编译器为你打印99乘法表！\n");
    while(i < 10){
        int j = i;
        while(j < 10){
            printf("%d*%d=%d\t",i, j, i*j);
            j = j + 1;
        }
        printf("\n");
        i = i +1;
    }
}

$ pcc -o test/99mul.c
编译成功，执行：test/99mul
1*1=1	1*2=2	1*3=3	1*4=4	1*5=5	...

生成的汇编示例

	.text
	.section	.rodata
.LC0:
	.string "f(%d)=%d\n"
	.text
	.globl	main
	.type	main, @function
main:
	.cfi_startproc
	pushq	%rbp
	...
	call	printf@PLT

License

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