Para quem não está acompanhando, o POJ (_Pascal on the JVM_) é um compilador que transforma um _subset_ de Pascal para JASM (_Java Assembly_) de forma que possamos usar a JVM como ambiente de execução. Na [última postagem](https://dev.to/alexgarzao/novos-operadores-e-a-sentenca-if-b5f) eu tinha mais algumas funcionalidades para comentar, mas para facilitar a compreensão achei mais prudente separar em mais de uma postagem. Como estamos compilando para a JVM faz-se necessário detalhar o funcionamento de várias pontos desta incrível máquina virtual. Com isso em vários momentos eu detalho o funcionamento interno da JVM bem como algumas das suas instruções. ## Declaração de variáveis Apesar de importante, declaração de variáveis em Pascal não era a minha próxima meta, mas sim estruturas de controle como _for_, _while_ e _repeat_. Mas, para podermos exemplificar e corretamente implementar estas estruturas, a declaração de variáveis torna-se essencial. Após todo o aprendizado no desenvolvimento do POJ (todas as postagens estão [aqui](https://dev.to/alexgarzao/series/26440)) foi relativamente fácil [alterar o parser](https://github.com/alexgarzao/poj/pull/22/commits/23bc8a94b966d8112eee6d57d9a3fdb50bfef9b9) bem como gerar o _assembly_ para declarar as variáveis em Java Assembly. A partir do programa Pascal abaixo: ``` program VarDeclarations; var msg1, msg2 : string; begin msg1 := 'Message 1!'; msg2 := 'Message 2!'; writeln (msg1); writeln (msg2); end. ``` O POJ gera o seguinte JASM: ``` // Code generated by POJ 0.1 public class var_declarations { public static main([java/lang/String)V { ;; msg1 := 'Message 1!'; ldc "Message 1!" astore 1 ;; msg2 := 'Message 2!'; ldc "Message 2!" astore 2 ;; writeln (msg1); getstatic java/lang/System.out java/io/PrintStream aload 1 invokevirtual java/io/PrintStream.print(java/lang/String)V getstatic java/lang/System.out java/io/PrintStream invokevirtual java/io/PrintStream.println()V ;; writeln (msg2); getstatic java/lang/System.out java/io/PrintStream aload 2 invokevirtual java/io/PrintStream.print(java/lang/String)V getstatic java/lang/System.out java/io/PrintStream invokevirtual java/io/PrintStream.println()V return } } ``` Cabe aqui salientar que, para facilitar a compreensão, no exemplo acima as linhas iniciando com ";;" contém o trecho em Pascal que originou o JASM. Em relação aos exemplos anteriores agora estamos utilizando duas novas instruções da JVM: - astore \: retira da pilha uma string e armazena no slot de variáveis N - aload \: carrega na pilha a string existente no slot de variáveis N A alteração mais significativa é que agora o POJ gera uma [tabela de símbolos](https://github.com/alexgarzao/poj/blob/23bc8a94b966d8112eee6d57d9a3fdb50bfef9b9/codegen/symbol_table.go) compartilhada durante todo o processo de compilação. Para quem tiver interesse, o PR que implementa a declaração de variáveis está [aqui](https://github.com/alexgarzao/poj/pull/22). ## Estrutura de controle _Repeat_ De posse de todo o conhecimento obtido até aqui, e com os pré-requisitos para implementarmos as estruturas de repetição de Pascal (sentença _if_, operadores relacionais e booleanos), optamos por iniciar com a estrutura "_Repeat Until_" por ser a mais simples dentre as estruturas de repetição. Abaixo temos a sintaxe do _Repeat_: ``` 1: repeat 2: 3: until ; ``` O POJ implementa o seguinte comportamento: - Na linha 1, ao reconhecer o _token_ _repeat_, gera e emite um _label_ (L1) que indica onde inicia o laço de repetição - Na linha 2 o bloco de código é traduzido para JASM - Na linha 3 a condição é avaliada e, caso seja válida (_true_) a execução salta para L1 Vamos a um exemplo que imprime os números de 10 até 19. A partir do programa Pascal abaixo: ``` program RepeatExample; var i: integer; begin i := 10; repeat writeln ('i=', i); i := i + 1; until i = 20; end. ``` O POJ gera o seguinte JASM: ``` // Code generated by POJ 0.1 public class repeat_example { public static main([java/lang/String)V { ;; i := 10; sipush 10 istore 1 L1: ;; repeat ;; writeln ('i=', i); getstatic java/lang/System.out java/io/PrintStream ldc "i=" invokevirtual java/io/PrintStream.print(java/lang/String)V getstatic java/lang/System.out java/io/PrintStream iload 1 invokevirtual java/io/PrintStream.print(I)V getstatic java/lang/System.out java/io/PrintStream invokevirtual java/io/PrintStream.println()V ;; i := i + 1; iload 1 sipush 1 iadd istore 1 ;; until i = 20; iload 1 sipush 20 if_icmpne L2 iconst 1 goto L3 L2: iconst 0 L3: ifeq L1 return } } ``` Neste JASM não foram utilizadas novas instruções da JVM. Mais detalhes sobre estas instruções podem ser obtidas na [postagem anterior](https://dev.to/alexgarzao/novos-operadores-e-a-sentenca-if-b5f). Para quem tiver interesse o PR que implementa a estrutura _Repeat_ está [aqui](https://github.com/alexgarzao/poj/pull/23). ## Estrutura de controle _While_ Dando sequências às estruturas de controle, a próxima estrutura implementada foi a _While_. A estrutura _While_ pode ser vista como uma variação da _Repeat_, onde no caso do _Repeat_ o teste é executado no final enquanto que no _While_ o teste é executado no início. _Repeat_ sempre executa o bloco de código pelo menos uma vez, enquanto que o _While_ executa 0 ou mais vezes. Abaixo temos a sintaxe do _While_: ``` 1: while do 2: begin 3: 4: end; ``` O POJ implementa o seguinte comportamento: - Na linha 1, ao reconhecer o _token_ _while_, executa os seguintes passos: - gera e emite um _label_ (L1) que indica onde está o condicional do _while_ - gera um _label_ (L2) que indica o término do _while_ - avalia a condição e, caso seja inválida (false) a execução salta para L2 - A linha 2 apenas indica o início do bloco - Na linha 3 o bloco de código é traduzido para JASM - Na linha 4 são executados os seguintes passos: - a execução salta para L1 - emite o _label_ L2 Vamos a um exemplo. A partir do programa Pascal abaixo: ``` program WhileExample; var i: integer; begin i := 10; while i < 20 do begin writeln ('i=', i); i := i + 1; end; end. ``` O POJ gera o seguinte JASM: ``` // Code generated by POJ 0.1 public class while_example { public static main([java/lang/String)V { ;; i := 10; sipush 10 istore 1 L1: ;; while i < 20 do iload 1 sipush 20 if_icmpge L3 iconst 1 goto L4 L3: iconst 0 L4: ifeq L2 ;; writeln ('i=', i); getstatic java/lang/System.out java/io/PrintStream ldc "i=" invokevirtual java/io/PrintStream.print(java/lang/String)V getstatic java/lang/System.out java/io/PrintStream iload 1 invokevirtual java/io/PrintStream.print(I)V getstatic java/lang/System.out java/io/PrintStream invokevirtual java/io/PrintStream.println()V ;; i := i + 1; iload 1 sipush 1 iadd istore 1 ;; end; (do while) goto L1 L2: return } } ``` Em comparação com os exemplos anteriores, não foram utilizadas novas instruções da JVM. Para quem tiver interesse o PR que implementa a estrutura "While" está [aqui](https://github.com/alexgarzao/poj/pull/24). ## Estrutura de controle _For_ Por ser considerada a mais complexa das estruturas de controle citadas nesta publicação (_repeat_, _while_ e _for_), propositadamente o _For_ foi deixado por último. Abaixo temos a sintaxe do _For_: ``` 1: for := to do 2: begin 3: 4: end; ``` O POJ implementa o seguinte comportamento: - Na linha 1, ao reconhecer o _token_ _for_, são executados os seguintes passos: - inicializa \ com o valor \ - gera e emite um _label_ (L1) que indica onde está o condicional do _for_ - gera um _label_ (L2) que indica o término do _for_ - avalia se \ é \<= a \ e, caso seja inválida (false) a execução salta para o _label_ L2 - A linha 2 apenas indica o início do bloco - Na linha 3 o bloco de código é traduzido para JASM - Na linha 4 são executados os seguintes passos: - incrementa \ em 1 unidade - a execução salta para o _label_ L1 - emite o _label_ L2 Para a sua correta implementação o for engloba as seguintes tarefas: - inicializar a variável definida no _for_ - incrementar/decrementar esta variável automaticamente no final do laço - validar no início da sentença se o bloco deve ser executado Vamos ao exemplo. A partir do programa Pascal abaixo: ``` program ForExample; var i: integer; begin for i := 10 to 19 do begin writeln ('inc i=', i); end; end. ``` O POJ gera o seguinte JASM: ``` // Code generated by POJ 0.1 public class for_example { public static main([java/lang/String)V { ;; i := 10 sipush 10 istore 1 L1: ;; i <= 19 ? iload 1 sipush 19 if_icmpgt L2 ;; writeln ('inc i=', i); getstatic java/lang/System.out java/io/PrintStream ldc "inc i=" invokevirtual java/io/PrintStream.print(java/lang/String)V getstatic java/lang/System.out java/io/PrintStream iload 1 invokevirtual java/io/PrintStream.print(I)V getstatic java/lang/System.out java/io/PrintStream invokevirtual java/io/PrintStream.println()V ;; i := i + 1 iload 1 sipush 1 iadd istore 1 ;; end; (do for) goto L1 L2: return } } ``` Para quem tiver interesse o PR que implementa a estrutura _For_ está [aqui](https://github.com/alexgarzao/poj/pull/25). ## Maiores informações O repositório com o código completo do projeto e a sua documentação está [aqui](https://github.com/alexgarzao/poj).

ijvm

Estruturas de repetição: repeat, while e for

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