Трансформация модели памяти языка программирования C в объектно-ориентированное представление на языке EO

В работе проводится анализ возможностей трансформации конструкций языка программирования C в объекты языка программирования EO. Особенностью рассматриваемого подхода является транспиляция из языка системного программирования в язык с более высоким уровнем абстракции, не поддерживающий непосредственные манипуляции с компьютерной памятью. К действиям, которые в этом случае необходимо поддерживать, относится использование разыменованных указателей, наложение данных различного типа на одну и ту же область памяти, а также различная интерпретация одних и тех же данных, расположенных в одном и том же адресном пространстве памяти. Принято решение о создании дополнительных EO-объектов, напрямую имитирующих непосредственную работу с компьютерной памятью в языке C и инкапсулирующих ненадежные операции с данными посредством указателей. Для отображения возможностей языка C, обеспечивающих взаимодействие с компьютерной памятью, предлагается абстрактный объект-память. Он представляет собой массив байт, при работе с которым возможны запись и чтение по заданному индексу. Для исследования вариантов и анализа полученных результатов разработан транспилятор, обеспечивающий необходимые трансформации. Он реализован на основе Clang, который формирует абстрактное синтаксическое дерево. Обработка этого дерева осуществляется с использованием библиотек LibTooling и LibASTMatchers. Рассмотренный подход оказывается целесообразным при решении ряда задач, к одной из которых относится статический анализ кода. Подобные решения позволяют выделить в отдельные программные объекты низкоуровневые фрагменты кода, акцентировав внимание на их изучении и возможных преобразованиях в более надежный код.

1. Y. Bugayenko, Elegant Objects. [Online]. Available: https://www.elegantobjects.org/.

2. Y. Bugayenko, Elegant Objects. California, USA: Amazon Kindle Direct Publishing, 2016, vol. 1, isbn: 9781519166913.

3. Y. Bugayenko, Elegant Objects. California, USA: Amazon Kindle Direct Publishing, 2017, vol. 2, isbn: 9781534908307.

4. Y. Bugayenko, EOLANG and ψ-calculus, 2021. arXiv: 2111.13384 [cs.PL].

5. H. Saleh, S. Zykov, and A. Legalov, «Eolang: Toward a New Java-Based Object-Oriented Programming Language», in Intelligent Decision Technologies. Smart Innovation, Systems and Technologies, vol. 238, 2021, pp. 355-363. doi: 10.1007/978-981-16-2765-1_30.

6. H. Saleh, J. Attakorah, S. Zykov, and A. Legalov, «Exploring the Eolang-Java Integration and Interoperability», in Procedia Computer Science. Proceedings of the 25th International Conference KES2021: Knowledge-Based and Intelligent Information & Engineering Systems, vol. 192, 2021, pp. 4560-4569. doi: 10.1016/j.procs.2021.09.234.

7. N. Kudasov and V. Sim, «Formalizing <p-calculus: a purely object-oriented calculus of decorated objects», in Proceedings of the ECOOP Workshop on Formal Techniques for Java-like Programs (FTfJP 2022), Berlin, Germany, 2022.

8. Polystat Project: Polyglot Static Analyzer for Object-Oriented Programming Languages. [Online]. Available: https://github.com/polystat.

9. Y. Bugayenko, Reducing Programs to Objects, 2021. arXiv: 2112.11988 [cs.PL].

10. Oberon 07 compiler. [Online]. Available: https://github.com/vladfolts/oberonjs.

11. Visual Interactive Simulations for Education and Science. [Online]. Available: https://visual.sfu-kras.ru/.

12. JSSpeccy 3 a ZX Spectrum emulator in the browser. [Online]. Available: http://jsspeccy.zxdemo.org/.

13. JSNES A JavaScript NES emulator. [Online]. Available: https://jsnes.org/.

14. JSLinux. [Online]. Available: https://bellard.org/jslinux/.

15. Experimental compiler of C to EO. [Online]. Available: https://github.com/polystat/c2eo.

16. Clang: a C language family frontend for LLVM. [Online]. Available: https://clang.llvm.org/.

17. Tutorial for building tools using LibTooling and LibASTMatchers. [Online]. Available: https://clang.llvm.org/docs/LibASTMatchersTutorial.html.