|
4 | 4 | [](https://github.com/UnBCIC-TP2/r-python/issues) |
5 | 5 | [](https://github.com/UnBCIC-TP2/r-python/actions) |
6 | 6 |
|
| 7 | +Um compilador/interpretador experimental escrito em Rust para uma linguagem com sintaxe inspirada no Python, mas com regras explícitas de tipagem estática e blocos delimitados por `end`. O projeto nasceu como ferramenta acadêmica para explorar conceitos de construção de compiladores e interpretação de linguagens. |
7 | 8 |
|
8 | | -Um compilador experimental implementado em Rust que interpreta uma linguagem com sintaxe similar ao Python. Este projeto foi desenvolvido como ferramenta de aprendizado para conceitos de técnicas de programação. |
| 9 | +> 🔎 Precisa copiar o README inteiro? A versão crua está disponível em `README.md`, bastando abrir o arquivo em modo *Raw* no GitHub ou executar `cat README.md` após clonar o repositório. |
9 | 10 |
|
10 | | -## 📋 Sobre o Projeto |
| 11 | +## 🧭 Índice |
11 | 12 |
|
12 | | -RPython é um projeto educacional que visa: |
13 | | -- Implementar um compilador funcional em Rust |
14 | | -- Explorar conceitos fundamentais de técnicas de programação |
15 | | -- Criar uma linguagem com sintaxe amigável similar ao Python |
| 13 | +- [Visão Geral](#-visão-geral) |
| 14 | +- [Arquitetura em Alto Nível](#-arquitetura-em-alto-nível) |
| 15 | +- [Catálogo de Features da Linguagem](#-catálogo-de-features-da-linguagem) |
| 16 | + - [Literais e Operações Numéricas](#literais-e-operações-numéricas) |
| 17 | + - [Lógica Booleana e Comparações](#lógica-booleana-e-comparações) |
| 18 | + - [Listas e Tuplas](#listas-e-tuplas) |
| 19 | + - [Declarações `val`/`var` e Atribuições](#declarações-valvar-e-atribuições) |
| 20 | + - [Controle de Fluxo (`if`/`elif`/`else`, `while`, `for`)](#controle-de-fluxo-ifelifelse-while-for) |
| 21 | + - [Funções Tipadas, Retorno e Recursão](#funções-tipadas-retorno-e-recursão) |
| 22 | + - [Assertions em Tempo de Execução](#assertions-em-tempo-de-execução) |
| 23 | + - [Blocos de Teste Automatizado](#blocos-de-teste-automatizado) |
| 24 | + - [Valores `Result` e Propagação de Erros](#valores-result-e-propagação-de-erros) |
| 25 | + - [Valores `Maybe` (Opcionais)](#valores-maybe-opcionais) |
| 26 | + - [Construtores de Tipos Algébricos (ADT)](#construtores-de-tipos-algébricos-adt) |
| 27 | +- [Guia Rápido](#-guia-rápido) |
| 28 | +- [Documentação Complementar](#-documentação-complementar) |
| 29 | +- [Contribuindo](#-contribuindo) |
16 | 30 |
|
17 | | -## 📚 Documentação |
| 31 | +## 📋 Visão Geral |
18 | 32 |
|
19 | | -Para uma compreensão mais profunda dos componentes do projeto, consulte nossa documentação técnica: |
| 33 | +RPython tem como foco: |
20 | 34 |
|
21 | | -- **[Environment Module](docs/environment.md)** - Sistema de gerenciamento de escopo lexical com tabela de símbolos para variáveis e funções. Implementa uma pilha de escopos com resolução adequada da cadeia de escopo. |
| 35 | +- **Aprendizado de compiladores:** o código-fonte serve como laboratório para parsing, análise semântica, verificação de tipos e interpretação. |
| 36 | +- **Linguagem familiar:** a sintaxe lembra Python, mas inclui recursos clássicos de linguagens fortemente tipadas (anotações obrigatórias em funções, declarações `var`/`val`, ADTs em desenvolvimento). |
| 37 | +- **Ferramentas modernas:** todo o pipeline é escrito em Rust, aproveitando segurança de memória e uma rica base de testes automatizados. |
22 | 38 |
|
23 | | -- **[Parser Component](docs/parser.md)** - Componente de análise sintática que transforma código fonte em Árvore de Sintaxe Abstrata (AST). Usa a biblioteca `nom` e segue um design modular com funcionalidades especializadas para expressões, tipos e declarações. |
| 39 | +## 🏗️ Arquitetura em Alto Nível |
24 | 40 |
|
25 | | -- **[Type Checker Module](docs/type_checker.md)** - Sistema de verificação de tipos estática que analisa expressões e declarações para garantir segurança de tipos em tempo de compilação. Implementa regras de tipagem bem definidas para todos os construtos da linguagem. *(Em desenvolvimento)* |
| 41 | +- **Parser (`src/parser`)** – Constrói a Árvore de Sintaxe Abstrata (AST) a partir do código-fonte utilizando `nom`. |
| 42 | +- **IR/AST (`src/ir`)** – Define as estruturas centrais da linguagem (expressões, declarações, tipos e construtores). |
| 43 | +- **Environment (`src/environment`)** – Implementa pilha de escopos para variáveis, funções e tipos. |
| 44 | +- **Type Checker (`src/type_checker`)** – Analisa programas para garantir consistência de tipos antes da execução. (Algumas funcionalidades avançadas ainda estão em desenvolvimento.) |
| 45 | +- **Interpreter (`src/interpreter`)** – Avalia a AST produzindo resultados de execução. |
| 46 | +- **Pretty Printer (`src/pretty_print`)** – Gera representações legíveis da AST, útil para debugging e tooling. |
26 | 47 |
|
| 48 | +## 🧪 Catálogo de Features da Linguagem |
27 | 49 |
|
28 | | -## 🤝 Contribuindo |
| 50 | +Os módulos de AST, parser, verificação de tipos e interpretador já oferecem um conjunto sólido de recursos — de operações aritméticas a estruturas de controle, passando por coleções, funções tipadas e tratamento de erros. Consulte `src/ir/ast.rs` e `src/parser/parser_stmt.rs` para ver a implementação completa de cada construção apresentada abaixo. A seguir reunimos exemplos autoexplicativos para cada feature disponível hoje. |
29 | 51 |
|
30 | | -Adoraríamos contar com sua contribuição! Por favor, leia nossos guias de contribuição: |
31 | | -- [Guia de Contribuição em Português](CONTRIBUTING_pt.md) |
32 | | -- [Contributing Guidelines in English](CONTRIBUTING_en.md) |
| 52 | +### Literais e Operações Numéricas |
| 53 | + |
| 54 | +```text |
| 55 | +val inteiro = 42; |
| 56 | +val real = 3.14; |
| 57 | +
|
| 58 | +val soma = inteiro + 8; |
| 59 | +val mix = real * 2.0 - inteiro; |
| 60 | +val divisao = inteiro / 2; |
| 61 | +``` |
| 62 | + |
| 63 | +<!-- --> |
| 64 | + |
| 65 | +### Lógica Booleana e Comparações |
| 66 | + |
| 67 | +```text |
| 68 | +val idade = 20; |
| 69 | +val possui_autorizacao = False; |
| 70 | +
|
| 71 | +val maior_de_idade = idade >= 18; |
| 72 | +val pode_participar = maior_de_idade or possui_autorizacao; |
| 73 | +val precisa_aviso = not maior_de_idade and possui_autorizacao == False; |
| 74 | +``` |
| 75 | + |
| 76 | +### Listas e Tuplas |
| 77 | + |
| 78 | +```text |
| 79 | +val lista_vazia = []; |
| 80 | +val linguagens = ["RPython", "Rust", "Python"]; |
| 81 | +val pares = [(1, "um"), (2, "dois")]; |
| 82 | +val coordenada = (latitude, longitude, "Norte"); |
| 83 | +``` |
| 84 | + |
| 85 | +> ℹ️ Listas e tuplas aparecem como `ListValue` e `Tuple` na AST, garantindo suporte a coleções homogêneas e heterogêneas (veja `src/ir/ast.rs`). |
| 86 | +
|
| 87 | +### Declarações `val`/`var` e Atribuições |
| 88 | + |
| 89 | +```text |
| 90 | +val nome = "RPython"; # imutável |
| 91 | +var contador = 0; # mutável |
| 92 | +
|
| 93 | +contador = contador + 1; |
| 94 | +val saudacao = "Olá, " + nome; |
| 95 | +``` |
| 96 | + |
| 97 | +> ℹ️ Declarações `val`/`var` e reatribuições são modeladas por `Statement::ValDeclaration`, `Statement::VarDeclaration` e `Statement::Assignment` em `src/ir/ast.rs`. |
| 98 | +
|
| 99 | +### Controle de Fluxo (`if`/`elif`/`else`, `while`, `for`) |
| 100 | + |
| 101 | +```text |
| 102 | +if nota >= 9: |
| 103 | + conceito = "Excelente"; |
| 104 | +elif nota >= 7: |
| 105 | + conceito = "Bom"; |
| 106 | +else: |
| 107 | + conceito = "Recuperação"; |
| 108 | +end |
| 109 | +
|
| 110 | +var total = 0; |
| 111 | +while total < 3: |
| 112 | + total = total + 1; |
| 113 | +end |
| 114 | +
|
| 115 | +val numeros = [1, 2, 3]; |
| 116 | +var soma = 0; |
| 117 | +for n in numeros: |
| 118 | + soma = soma + n; |
| 119 | +end |
| 120 | +``` |
| 121 | + |
| 122 | +> ℹ️ O núcleo reconhece `if`/`elif`/`else`, laços `while` e `for` como variantes específicas da AST, preservando o bloco associado a cada controle de fluxo (implementações em `src/ir/ast.rs` e `src/parser/parser_stmt.rs`). |
| 123 | +
|
| 124 | +### Funções Tipadas, Retorno e Recursão |
| 125 | + |
| 126 | +```text |
| 127 | +def fibonacci(n: Int) -> Int: |
| 128 | + if n <= 1: |
| 129 | + return n; |
| 130 | + end |
| 131 | + return fibonacci(n - 1) + fibonacci(n - 2); |
| 132 | +end; |
| 133 | +
|
| 134 | +val resultado = fibonacci(10); |
| 135 | +asserttrue(resultado == 55, "Fib(10) deve ser 55"); |
| 136 | +``` |
| 137 | + |
| 138 | +> ℹ️ Funções são representadas por `Function` + `Statement::FuncDef`, com anotações obrigatórias de tipos de parâmetros e retorno (`src/ir/ast.rs` e `src/parser/parser_stmt.rs`). |
| 139 | +
|
| 140 | +### Assertions em Tempo de Execução |
| 141 | + |
| 142 | +```text |
| 143 | +asserttrue(condicao, "Mensagem de sucesso"); |
| 144 | +assertfalse(condicao, "Mensagem de erro"); |
| 145 | +asserteq(resultado, esperado, "Valores devem ser iguais"); |
| 146 | +assertneq(id_atual, ultimo_id, "IDs não podem coincidir"); |
| 147 | +``` |
| 148 | + |
| 149 | +> ℹ️ Há variantes dedicadas para cada assertiva (`Assert`, `AssertTrue`, `AssertFalse`, `AssertEQ`, `AssertNEQ`) que permitem mensagens customizadas e integração com o runner de testes (detalhes em `src/ir/ast.rs`). |
| 150 | +
|
| 151 | +### Blocos de Teste Automatizado |
| 152 | + |
| 153 | +```text |
| 154 | +test soma_basica(): |
| 155 | + val resultado = 2 + 3; |
| 156 | + asserttrue(resultado == 5, "2 + 3 deve ser 5"); |
| 157 | +end |
| 158 | +``` |
| 159 | + |
| 160 | +> ℹ️ O interpretador expõe `Statement::TestDef` para registrar casos de teste e executá-los isoladamente com coleta de resultados (veja `src/ir/ast.rs` e `src/interpreter/statement_execute.rs`). |
| 161 | +
|
| 162 | +### Valores `Result` e Propagação de Erros |
| 163 | + |
| 164 | +```text |
| 165 | +def dividir(a: Int, b: Int) -> Result[Int, String]: |
| 166 | + if b == 0: |
| 167 | + return Err("Divisão por zero"); |
| 168 | + end |
| 169 | + return Ok(a / b); |
| 170 | +end; |
| 171 | +
|
| 172 | +def dividir_e_incrementar(a: Int, b: Int, inc: Int) -> Result[Int, String]: |
| 173 | + val quociente = dividir(a, b)?; # Propaga Err automaticamente |
| 174 | + return Ok(quociente + inc); |
| 175 | +end; |
| 176 | +
|
| 177 | +val resultado = dividir_e_incrementar(10, 2, 1); |
| 178 | +assertfalse(is_error(resultado), "Esperávamos um Ok"); |
| 179 | +``` |
| 180 | + |
| 181 | +> ℹ️ Resultado de erros utiliza as variantes `COk`, `CErr`, `Propagate`, `IsError` e `Unwrap` dentro da AST e do interpretador, cobrindo desde a construção até a propagação de falhas (`src/ir/ast.rs` e `src/interpreter/expression_eval.rs`). |
| 182 | +
|
| 183 | +### Valores `Maybe` (Opcionais) |
33 | 184 |
|
34 | | -## 🚀 Começando |
| 185 | +```text |
| 186 | +val nome = Just("RPython"); |
| 187 | +
|
| 188 | +if is_nothing(nome): |
| 189 | + assertfalse(True, "Nome não deveria ser Nothing"); |
| 190 | +end |
| 191 | +
|
| 192 | +val texto = nome!; # unwrap: lança erro se for Nothing |
| 193 | +``` |
| 194 | + |
| 195 | +> ℹ️ Valores opcionais contam com `CJust`, `CNothing`, `IsNothing` e `Unwrap`, permitindo presença ou ausência de dados com verificação estática (consulte `src/ir/ast.rs` e `src/type_checker/expression_type_checker.rs`). |
| 196 | +
|
| 197 | +### Construtores de Tipos Algébricos (ADT) |
| 198 | + |
| 199 | +```text |
| 200 | +data Forma: |
| 201 | + | Circulo Int |
| 202 | + | Retangulo Int Int |
| 203 | +end |
| 204 | +
|
| 205 | +val figura = Circulo(5); |
| 206 | +``` |
| 207 | + |
| 208 | +> ℹ️ Tipos algébricos são descritos por `Type::TAlgebraicData` e `ValueConstructor`, habilitando construtores nomeados com múltiplos campos (`src/ir/ast.rs`). |
| 209 | +
|
| 210 | +> 💡 A sintaxe usa `;` para separar instruções dentro de blocos e a palavra-chave `end` para finalizar estruturas de controle e definições. |
| 211 | +
|
| 212 | +## ⚙️ Guia Rápido |
35 | 213 |
|
36 | 214 | ### Pré-requisitos |
37 | 215 |
|
38 | 216 | - Rust (última versão estável) |
39 | | -- Cargo (gerenciador de pacotes do Rust) |
40 | | -- Git (para clonar o repositório) |
41 | | -- Editor de texto ou IDE de sua preferência |
42 | | - |
43 | | -### Configuração do Ambiente |
44 | | - |
45 | | -1. Primeiro, instale o Rust e Cargo usando rustup: |
46 | | - - Windows: |
47 | | - - Baixe e execute rustup-init.exe em https://rustup.rs |
48 | | - - Siga as instruções do instalador |
49 | | - - Linux/macOS: |
50 | | - - Abra o terminal e execute: |
51 | | - ```bash |
52 | | - curl --proto '=https' --tlsv1.2 -sSf https://sh.rustup.rs | sh |
53 | | - ``` |
54 | | - - Siga as instruções do instalador |
55 | | - - Reinicie seu terminal após a instalação |
| 217 | +- Cargo (já incluído na instalação padrão do Rust) |
| 218 | +- Git |
| 219 | + |
| 220 | +### Clonando o repositório |
| 221 | + |
| 222 | +```bash |
| 223 | +git clone https://github.com/UnBCIC-TP2/r-python.git |
| 224 | +cd r-python |
| 225 | +``` |
| 226 | + |
| 227 | +### Compilação e testes |
| 228 | + |
| 229 | +```bash |
| 230 | +# Compilar o projeto |
| 231 | +cargo build |
| 232 | + |
| 233 | +# Executar a suíte de testes |
| 234 | +cargo test |
| 235 | +``` |
| 236 | + |
| 237 | +### Executando exemplos |
| 238 | + |
| 239 | +Você pode experimentar trechos da linguagem utilizando `cargo test -- --nocapture` para observar os programas de exemplo instrumentados no `main`. Em breve disponibilizaremos uma CLI dedicada para avaliar arquivos `.rpy` diretamente. |
| 240 | + |
| 241 | +### Copiando o README em formato raw |
| 242 | + |
| 243 | +Para copiar o conteúdo completo deste arquivo com um único comando, utilize uma das opções abaixo: |
| 244 | + |
| 245 | +```bash |
| 246 | +# Dentro do repositório clonado |
| 247 | +cat README.md |
| 248 | + |
| 249 | +# Diretamente do GitHub (substitua `main` pelo branch desejado, se necessário) |
| 250 | +curl -L https://raw.githubusercontent.com/UnBCIC-TP2/r-python/main/README.md |
| 251 | +``` |
| 252 | + |
| 253 | +#### Enviando diretamente para a área de transferência |
| 254 | + |
| 255 | +Se preferir já deixar o conteúdo pronto para colar, é possível combinar os comandos acima com as ferramentas padrão de cada |
| 256 | +sistema operacional: |
| 257 | + |
| 258 | +```bash |
| 259 | +# macOS |
| 260 | +curl -L https://raw.githubusercontent.com/UnBCIC-TP2/r-python/main/README.md | pbcopy |
| 261 | + |
| 262 | +# Linux (utilizando xclip) |
| 263 | +curl -L https://raw.githubusercontent.com/UnBCIC-TP2/r-python/main/README.md | xclip -selection clipboard |
| 264 | + |
| 265 | +# Linux (Wayland com wl-copy) |
| 266 | +curl -L https://raw.githubusercontent.com/UnBCIC-TP2/r-python/main/README.md | wl-copy |
| 267 | + |
| 268 | +# Windows (PowerShell) |
| 269 | +curl https://raw.githubusercontent.com/UnBCIC-TP2/r-python/main/README.md | Set-Clipboard |
| 270 | +``` |
| 271 | + |
| 272 | +> 💡 No Linux, instale o `xclip` com `sudo apt install xclip` (ou o gerenciador equivalente) caso não esteja disponível. Para ambientes Wayland, o pacote `wl-clipboard` fornece o comando `wl-copy` demonstrado acima. |
| 273 | +
|
| 274 | +## 📚 Documentação Complementar |
| 275 | + |
| 276 | +- **[Environment Module](docs/environment.md)** – Escopos, tabelas de símbolos e política de resolução de nomes. |
| 277 | +- **[Parser Component](docs/parser.md)** – Estratégias de parsing com `nom`, gramática suportada e exemplos de AST. |
| 278 | +- **[Type Checker Module](docs/type_checker.md)** – Regras de tipagem, tipos suportados e roadmap do verificador. *(Em evolução)* |
| 279 | + |
| 280 | +## 🤝 Contribuindo |
| 281 | + |
| 282 | +Contribuições são muito bem-vindas! Antes de abrir issues ou enviar pull requests, consulte nossos guias: |
| 283 | + |
| 284 | +- [Guia de Contribuição em Português](CONTRIBUTING_pt.md) |
| 285 | +- [Contributing Guidelines in English](CONTRIBUTING_en.md) |
| 286 | + |
| 287 | +Fique à vontade para sugerir melhorias na linguagem, adicionar novos exemplos ou expandir a documentação. |
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