Projeto: Transpilador de C para Lua (Flex + Bison + C)

Objetivo: construir um compilador que lê um subconjunto de C e transpila para Lua, usando Flex (léxico) e Bison (sintático) em C.

Resumo das funcionalidades suportadas:

• Tipos: int, float, bool (true/false), char (como número), string literal (printf e puts), array unidimensional dos tipos primitivos anteriores.
• Estruturas: declaração de variáveis, atribuição, expressões aritméticas/lógicas, if/else, while, for (apenas uma declaração de variável), função (definição/chamada) e return.
• I/O: mapeamento simples printf/puts -> print com formatação;
• Saída Lua: usar local para variáveis, funções Lua equivalentes, operadores com mesma semântica; arrays opcionais como tabelas.
• Extra: otimizações simples (constantes, dead code, reutilização de subexpressão comum, condição falsa/verdadeira em tempo de compilação).

O que não será suportado:

• Ponteiros (incluindo string), structs, alocação dinâmica, manipulação de memória.
• Recursos avançados: pré-processador, macros, diretivas de compilação.
• Recursos complexos: manipulação de bits, operações em baixo nível, inline assembly.

Arquitetura

O compilador é dividido em várias fases principais:

1. Análise Léxica: Utiliza Flex para tokenizar o código-fonte em C.
2. Análise Sintática: Utiliza Bison para enviar à fase seguinte uma árvore sintática.
3. Intermediária: Representação da AST (Árvore de Sintaxe Abstrata) para facilitar a análise semântica e otimizações.
4. Análise Semântica: Verifica tipos, escopos e outras regras semânticas.
5. Otimizações: Aplica otimizações simples na AST.
6. Geração de Código: Transpila a AST otimizada para código Lua.

Estrutura do Projeto

.
├── src/                     # Implementação do compilador propriamente dita
│   ├── lexer.*              # Regras Flex e helpers de tokenização
│   ├── parser.y             # Gramática Bison que constrói a AST
│   ├── ast.*                # Tipos da AST e utilitários de construção/cleanup
│   ├── symbol_table.*       # Estruturas de escopo usadas na análise semântica
│   ├── semantic.*           # Verificações de tipo/uso que anotam a AST
│   ├── optimizer.*          # Passes locais (CSE, DCE, eliminação de código morto)
│   ├── codegen_lua.*        # Emissão de Lua a partir da AST anotada
│   └── main.c               # Entrada do programa: orquestra todas as fases
├── tests/
│   ├── pass/                # Pares C/Lua que devem equivaler
│   └── fail/                # Exemplos que precisam produzir erro com .err esperado
└── Makefile                 # Alvo único que compila/roda suite de testes

Ambiente de Desenvolvimento

Ubuntu Linux:

sudo apt update
sudo apt install -y flex bison build-essential git

Arch Linux:

sudo pacman -Syu flex bison base-devel git

Build local (exemplo mínimo):

make 
./c2lua tests/pass/expressions.c

Documentação de cada sprint

• 1ª sprint;
• 2ª sprint;
• 3ª sprint;
• 4ª sprint;

Testes

A pasta /tests/ está organizada em:

• /tests/pass/: códigos em C e seus respectivos códigos Lua esperados;
• /tests/fail/: códigos em C que devem gerar erros, com seus respectivos arquivos .err contendo mensagens esperadas;

Para rodar os testes, utilize o comando:

make test

Cobertura

Válido (deve passar):

• arrays.c: criação, atribuição e leitura em arrays unidimensionais.
• arith.c: operações aritméticas básicas e precedência.
• effect.c: garante que efeitos colaterais em chamadas/expressões sejam preservados.
• dead_variable.c: declarações inutilizadas são removidas sem afetar o resto.
• char.c: manipulação de caracteres tratados como inteiros.
• logic.c: operadores lógicos e conversões implícitas para booleano.
• printf.c: mapeamento de printf/puts para print com formatação.
• cse.c: reutilização de subexpressões constantes via temporários.
• if.c: condicionais simples.
• while.c: laços while com updates no corpo.
• variable.c: declarações/atribuições básicas com tipos primitivos.
• deadcode.c: remoção de código após return.
• for.c: laço for com init/condição/post traduzido para while Lua.
• expressions.c: combinações de chamadas de função e expressões compostas.

Inválido (deve falhar):

• bad_if.c: if com condição inválida sinaliza erro sintático/semântico.
• wrong_assign.c: incompatibilidade de tipos em atribuições.
• array_index_string.c: índice de array usando string gera erro de tipo.
• int_plus_string.c: soma entre inteiro e string não é permitida.
• scope_error.c: detecção de variáveis fora de escopo.
• testes.c: string sendo atribuida em variável int gera erro.
• missing_return.c: função sem return obrigatório reporta erro.

Membros

• Andre Lopes de Sousa - 211031593
• João Victor da Silva Batista de Farias - 221022604
• Livia Rodrigues Reis - 180105051
• Marco Marques de Castro - 211062197
• Sophia Souza da Silva - 231026886