常連

私は`Pseudocode`の方法論を研究した。
以下に示すリストは網羅的なものではないし、記号の用法を制限するものでもないことに注意せよ。

```Pseudocode
+, -, ×, /: 四則演算
¬, ∧, ∨, ⊕, →: 論理
∅, {}, {x|P(x)}, |S|, ∈, ∉, ⊂, ∪, ∩, ∖, △, ∁, ×: 集合
∫, ′, df/dx: 微分積分
≡: mod
=: 定数への代入
←: 代入
(), (], [), []: 区間
NULL: NULL
SIZE: サイズ
⚠️: 例外を投げる
A: 配列
B: 論理型
C: クラス
D: 次元, 微分
E: 辺
F: ファイル
G: グラフ, 隣接行列
H: 高さ
I: 積分
L: リスト
M: 連想配列, 行列
N: サイズ, ノード
P: 順列
Q: キュー
R: 剰余
S: 集合, 文字式, スタック
T: 木
U: 符号なし
V: 頂点
W: 幅
c: 文字
dx: 微小量
f: 関数
h: 増分
i: ループ変数
p: ポインタ
s: 部分文字列
t: 一時的な値
x: 実数
z: 複素数
```

質問: 私はあなた、YES、この質問を読んでいるあなたに`Pseudocode`コンパイラの作成を依頼する。

私はPseudocodeの方法論を研究した。私はあなた、YES、この質問を読んでいるあなたにPseudocodeコンパイラの作成を依頼する。

参考：
1：[プログラミング言語がたくさんある理由](https://thinkit.co.jp/story/2011/04/13/2085?page=0%2C2)
2：[【みんな知ってる？】スクリプト言語とコンパイル言語の違いとは？](http://media.tech-salon.com/スクリプト言語-コンパイル言語/)

#二つ言葉の認識
機械語への翻訳(コンパイル)の仕方には大きく分けて2種類があり、
1つは「コンパイラ言語」。
もう1つは「スクリプト言語」。

【コンパイル言語】
高速で動作する代わりに記述が面倒。
ソースコードを事前にコンパイルして、先に機械語に変換しておく。
例：C、C++、Java、C#などはコンパイラ言語です

【スクリプト言語】
低速で動作する代わりに短い記述で処理を実現。
ソースコードを逐次機械語に翻訳しながら実行する。
例：Python、Perl、PHP、Ruby、JavaScript

#質問1
コンパイル言語は「事前(一気)にコンパイル」し、
スクリプト言語は「逐次(1行ずつ)コンパイル」しながら実行する、ということですが
この二つの言語は「どのタイミングで」コンパイルを開始するのですか？

コンパイル言語の「事前に」とはいつ、どのタイミングのことですか？
コンパイル言語・スクリプト言語ともに「書き換えたソースコードを保存したタイミング」でしょうか？



#質問2
この二つの言語の違いは
コンパイルのタイミング(方法？)とそれによる実行速度の違いですが、
コンパイルによる速度の違いというのは

ソースコードを書き換えて保存
→ソースコードすべてをコンパイルしてから実行(コンパイル言語)
→ソースコードを一行ずつコンパイル、実行(スクリプト言語)

こういうことでしょうか？
もしそうだとしたらスクリプト言語の方が速そうだと思うのですが、
記事には「コンパイル言語の方が速い」ということなので、混乱しています。

#質問3
上の参考2の記事の中で

```
コンパイル言語は先ほども説明した通り、コンパイラが必要になってきますが、
スクリプト言語だと、FlashPlayerなどの翻訳機能を兼ね備えているプレーヤーをインストールすれば
翻訳から実行まで可能になります。

コンパイル言語は翻訳がすでにされているので、
プレーヤーをインストールする必要はありませんが、
単体で動かすことになるので、PCにインストールする必要があります。
```

と書いてあるのですが、
スクリプト言語のコンパイラがFlashPlayerなどのプレーヤーということですか？

スクリプト言語はプレーヤーとセットになって初めて翻訳・実行が可能になるのだとしたら
コンパイル言語もコンパイラをインストールしないといけないのでは、と思ったのですが、どうでしょうか。

「すでに翻訳がされているからコンパイラをインストールする必要はなく、
(すでに翻訳された状態の)コンパイル言語だけPCにインストールすれば良い」

↑これは例えば、PCゲームをコンパイラ言語で作って、
機械語の状態(コンパイラ済み)でサイトなどに公開しているから
コンパイラは必要ない、とかそういうことでしょうか？


3つ質問しましたが、1つだけでもいいので教えていただきたいです。
よろしくお願いします。

コンパイル言語とスクリプト言語の違い

数学では **A > B > C** で、**BはAより小さくてCより大きい**と表現することがよくあると思いますが、多くのプログラミング言語では何故 **(A>B && B>C)** と表現しなければいけないのでしょうか。

うろ覚えで間違っているかもしれませんが、昔読んだC言語の入門本ではプログラムは１つずつしか処理できないみたいに説明されていた気がしますが、A>B>CではコンパイラがA>Bと読んでしまうから文法的に無理ということでしょうか？それとも表現ができない理由は単純にプログラマーがソースコードを読みにくいからでしょうか？

また、そういった表現ができるプログラミング言語は存在しますか？

プログラミング言語では何故 A>B>C みたいな書き方ができないのか

環境変数にpathを通したのですが**"インクルード パスが設定されていません。"**というエラーが発生します。cmdは再起動しています。また**pathにはinclude とcl.exeファイルのあるパスを環境変数のpathに追加しました。保存しました。cmdを再起動しました**。これでもエラーになる原因はどこにあるのでしょうか？　細かいコマンドラインの使い方や設定方法は知らないため。

**○○コマンドを入力するとパスがこうなっていますよ**といった回答は正直それでどうすればいいかわかんないのでその場合は少し詳細にお願いしたいです。




### やったこと。
環境変数のpath に**C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio\2019\Community\VC\Tools\MSVC\14.26.28801**にあるbinとincludeにpathを通しました。
その後cmdを再起動しました。cl と入力すると提示画像にもある通り。pathは通っています。






※ スタートメニューにあるclコンパイラは起動できますが。自分はcmd単体でcl main.cなどといったソースファイルを実行できるように設定したいです。ソースファイルはvsにてコンパイルして実行できるソースです。


![イメージ説明](8748af966b8f73c45f16b6082897ec41.png)

cl.exeコンパイラをcmdで使うための設定方法が知りたい。

## 質問
以下のように、同じような処理をそれぞれfor, while構文を用いて書いたとします。

```
## 式１の値から式２まで式３の値ずつ変えながら文を実行
for i:=式1 to 式2 by 式3 do 文
i := 式1; while ( i <= 式2) { 文; i := i + 式3; }
```

この場合、コンパイラで生成される中間コードはどのように異なるのでしょうか？

## 推測
以下はわたしの推測です。

forでは初期化時の一回のみ式1〜３のコード生成が行われるのに対して、
whileでは式1は初期化時のみ、式2〜3はループ内で毎回コード生成が行われる

コンパイラでのfor, while中間コード生成の違い

C言語の自作コンパイラを作成したいと思っています。以下のlex, yacc, cのコードを用いてwhile文を表現したいのですが、うまくいきません。**test.c の T_WHILE**の部分がおかしいのかなと思うのですが、どのように変更したらよいか教えていただきたいです。
```test.c
#include <stdio.h>
struct stab {
  int val;
  char name[20]; } stab[100];
int stabuse = 0;
struct node {
  int type, left, right; } ntab[400];
int ntabuse = 1;
#define T_STLIST 1
#define T_ASSIGN 2
#define T_READ 3
#define T_PRINT 4
#define T_ADD 5
#define T_SUB 6
#define T_MUL 7
#define T_DIV 8
#define T_REM 9
#define T_NUM 10
#define T_VAR 11
#define T_WHILE 12
#define T_IF 13
#define T_LT 14
#define T_GT 15
int lookup(char*);
int node(int, int, int);
void dotree(int);
extern char *yytext;
#include "y.tab.c"
#include "lex.yy.c"

int main() {
  yyparse();
  return 0;
}
int lookup(char *s) {
  int i;
  for(i = 0; i < stabuse; ++i)
    if(strcmp(stab[i].name, s) == 0) return i;
  if(stabuse >= 99) {
    printf("table overflow.\n"); exit(1); }
  strcpy(stab[stabuse].name, s); return stabuse++;
}
int node(int t, int l, int r) {
  int i = ntabuse++;
  ntab[i].type = t;
  ntab[i].left = l;
  ntab[i].right = r;
  return i;
}
void dotree(int i) {
  int stk;
  printf(" .section .rodata\n");
  printf(".Lprompt: .string\"> \"\n"); /* プロンプト */
  printf(".Lread: .string\"%%ld\"\n"); /* 読み取り用書式 */
  printf(".Lprint: .string\"%%ld\\n\"\n"); /* 書き出し用書式 */
  printf(" .text\n");
  printf(".global main\n");
  printf("main:\n");
  printf(" pushq %%rbp\n");
  printf(" movq %%rsp,%%rbp\n");
  stk = (8*stabuse + 15) / 16; /* 変数の個数*8 で 16 の倍数へ切り上げ */
  stk *= 16;
  printf(" subq $%d,%%rsp\n", stk);
  emittree(i);
  printf(" leave\n");
  printf(" ret\n");
}

void emittree(int i)
{
  static int labelno = 1;
  int l;
  switch(ntab[i].type) {
  case T_STLIST: if(ntab[i].left) emittree(ntab[i].left);
    emittree(ntab[i].right);
    break;
  case T_READ: printf(" movq $.Lprompt,%%rdi\n");
    printf(" movq $0,%%rax\n"); /* 浮動小数点レジスタを使わない */
    printf(" call printf\n");
    printf(" leaq %d(%%rbp),%%rsi\n", -(ntab[i].left+1)*8);
    printf(" movq $.Lread,%%rdi\n");
    printf(" movq $0,%%rax\n"); /* 浮動小数点レジスタを使わない */
    printf(" call scanf\n");
    break;
  case T_PRINT: emittree(ntab[i].left);
    printf(" popq %%rsi\n");
    printf(" movq $.Lprint,%%rdi\n");
    printf(" movq $0,%%rax\n"); /* 浮動小数点レジスタを使わない */
    printf(" call printf\n");
    break;
  case T_NUM: printf(" pushq $%d\n", ntab[i].left);
    break;
  case T_VAR: printf(" pushq %d(%%rbp)\n", -(ntab[i].left+1)*8);
    break;
  default: printf("NotImplemented: %d\n", ntab[i].type);
    break;
  case T_ASSIGN: emittree(ntab[i].right);
    printf(" popq %d(%%rbp)\n", -(ntab[i].left+1)*8);
    break;
  case T_ADD: emittree(ntab[i].left);
    emittree(ntab[i].right);
    printf(" popq %%rdx\n");
    printf(" popq %%rax\n");
    printf(" addq %%rdx,%%rax\n");
    printf(" pushq %%rax\n");
    break;
  case T_SUB: emittree(ntab[i].left);
    emittree(ntab[i].right);
    printf(" popq %%rdx\n");
    printf(" popq %%rax\n");
    printf(" subq %%rdx, %%rax\n");
    printf(" pushq %%rax\n");
    break;
  case T_MUL: emittree(ntab[i].left);
    emittree(ntab[i].right);
    printf(" popq %%rdx\n");
    printf(" popq %%rax\n");
    printf(" imulq %%rdx\n");
    printf(" pushq %%rax\n");
    break;
  case T_DIV: emittree(ntab[i].left);
    emittree(ntab[i].right);
    printf(" popq %%rsp\n");
    printf(" popq %%rax\n");
    printf(" movq $0,%%rdx\n");
    printf(" idivq %%rsp\n");
    printf(" pushq %%rax\n");
    break;
  case T_REM: emittree(ntab[i].left);
    emittree(ntab[i].right);
    printf(" popq %%rsp\n");
    printf(" popq %%rax\n");
    printf(" movq $0,%%rdx\n");
    printf(" idivq %%rsp\n");
    printf(" pushq %%rdx\n");
  case T_LT: emittree(ntab[i].left);
    emittree(ntab[i].right);
    printf(" popq %%rcx\n");
    printf(" popq %%rax\n");
    printf(" cmp %%rcx,%%rax\n");
    printf(" jge ");
    break;
  case T_GT: emittree(ntab[i].left);
    emittree(ntab[i].right);
    printf(" popq %%rcx\n");
    printf(" popq %%rax\n");
    printf(" cmp %%rcx,%%rax\n");
    printf(" jle ");
    break;
  case T_IF: l = labelno++;
    emittree(ntab[i].left);
    printf(".L%d\n", l);
    emittree(ntab[i].right);
    printf(".L%d:\n", l);
    break;
  case T_WHILE:  　　　　 // この部分
　 l = labelno++;　　// ラベル番号更新
    printf(".L%d:\n", l);   // ラベル l 生成
    emittree(ntab[i].left);　// 分岐条件判定
    printf(".L%d\n", l+1);　// 不成立なら l+1に移動
    emittree(ntab[i].right);　// 成立していたら、中身を実行
    printf(".L%d\n", l);　// 前のラベル l に戻る
    printf(".L%d:\n", l+1);　// ラベル l+1 生成
    break;
  }
}
```
```test.yacc
%token NUM;
%token IDENT;
%token READ;
%token PRINT;
%token WHILE;
%token IF;
%left '+' '-';
%left '*' '/';
%%
prog : IDENT '{' stlist'}' { dotree($3); return 0; }
;
stlist : { $$ = 0; }
| stlist stat { $$ = node(T_STLIST, $1, $2); }
;
stat : var '=' expr ';' { $$ = node(T_ASSIGN, $1, $3); }
| READ var ';' { $$ = node(T_READ, $2, 0); }
| PRINT expr ';' { $$ = node(T_PRINT, $2, 0); }
| WHILE '(' cond ')' stat { $$ = node(T_WHILE, $3, $5); }
| IF '(' cond ')' stat { $$ = node(T_IF, $3, $5); }
| '{' stlist '}' { $$ = $2; }
;

cond : expr '<' expr { $$ = node(T_LT, $1, $3); }
| expr '>' expr { $$ = node(T_GT, $1, $3); }
;
expr : term { $$ = $1; }
| expr '+' term { $$ = node(T_ADD, $1, $3); }
| expr '-' term { $$ = node(T_SUB, $1, $3); }
;
term: prim{ $$ = $1; }
| term '*' prim { $$ = node(T_MUL, $1, $3); }
| term '/' prim { $$ = node(T_DIV, $1, $3); }
| term '%' prim { $$ = node(T_REM, $1, $3); }
;

prim : NUM { $$ = node(T_NUM, atoi(yytext), 0); }
| var { $$ = node(T_VAR, $1, 0); }
| '(' expr ')' { $$ = $2; }
;
var : IDENT { $$ = lookup(yytext); }
;
```
```test.lex
alpha [a-zA-Z]
digit [0-9]
white [\n\t ]
%%
while { return WHILE; }
if { return IF; }
read { return READ; }
print { return PRINT; }
{alpha}({alpha}|{digit})* { return IDENT; }
{digit}+ { return NUM; }
[-+()=;{}<>*/%] { return yytext[0]; }
{white} { ; }
```

C言語の自作コンパイル　while文の表現

Pythonなどの言語処理系で、例外機構がどのように実装されているか興味があり知りたく思っています。

Pythonのopen()を例にとると、以下のように理解しているのですが、合っていますでしょうか？

### 以下ざっくりとした自分の理解

```
Pythonの組み込み関数であるopen()は、内部的にファイルをオープンするシステムコールと、システムコールの戻り値でエラーが返ってきた場合に例外処理ルーチンにジャンプするコードにコンパイルされる。

システムコールを呼び出した結果、指定したファイルが存在せずエラーが返ってきた場合は、例外処理ルーチン(例外ハンドラ)にジャンプする。
ジャンプ先の例外ハンドラを求める方法には表引き法や2返戻値法、setjmp法などがある。

もし該当する例外ハンドラが見つからない場合は、エラーメッセージを表示し、プログラムを終了する処理を行う。

```
open()がコンパイルされると、システムコールと、システムコールの戻り値によって例外処理ルーチンに分岐するような処理になっているといった記載が調べても見当たらなかったのですが、想像で上記のように考えています。

もし詳しい方がいれば実際の動きを教えていただければ幸いです。
どうぞよろしくお願いします。


低レイヤでの例外機構の実装方法

###発生している問題
お世話になります。
openMPを用いたC++のコードを動かしたいのですが、makeを通そうとすると

g++ -std=c++11 -c main.cpp -O3 -I/usr/local/include -fopenmp
clang: error: unsupported option '-fopenmp'
make: *** [main.o] Error 1

というエラーが出力され、makeが通りません。
コンパイルにclangが使われているのが原因であるとわかるのですが、どうしたらgccやg++でコンパイルされるようにできるのでしょうか？

###詳細
ホームディレクトリで
```
gcc --version
```
を実行すると、

Configured with: --prefix=/Applications/Xcode.app/Contents/Developer/usr --with-gxx-include-dir=/usr/include/c++/4.2.1
Apple LLVM version 8.0.0 (clang-800.0.42.1)
Target: x86_64-apple-darwin16.0.0
Thread model: posix
InstalledDir: /Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Toolchains/XcodeDefault.xctoolchain/usr/bin

と出力されます。また、homebrewを用いて
```
brew tap homebrew/versions
brew install gcc49
```
を実行してみましたが、
```
sudo ln -sf /usr/local/bin/gcc-4.9 /usr/bin/gcc
```
の実行が許可されず、homebrewでインストールされたgcc-4.9を使ってもらえないようです。

なにぶんgccのことがよくわかっていないため、どうして良いかわかりません。
よろしくお願いいたします。