Mindustry Game CPU 架构的最简单编译器

如何解决Mindustry Game CPU 架构的最简单编译器

我玩了一个很棒的沙盒塔防游戏 Mindustry。

很酷的事情是您可以使用游戏嵌入式处理器块来控制单元。您可以命令他们建造积木、在地图上巡逻、包围最弱的敌人、治疗朋友并将弹药带到炮塔。

有一些例子说明这些块的“编程”是怎样的：

• https://www.youtube.com/watch?v=6v8Fnt1NEs8
• https://www.youtube.com/watch?v=ldkwofrGxyE
• https://www.youtube.com/watch?v=UFK5m6qKT6U

可以在此处找到一些“文档”：

• https://www.reddit.com/r/Mindustry/comments/ic9wrm/logic_in_60/
• https://mindustrygame.github.io/wiki/logic/3-variables/
• https://www.youtube.com/watch?v=EDfv_oM_TbE

问题在于处理器的“语言”非常原始。 只有一个控制语句：jump-to-line-if-statement-is-true。 没有 if/else 语句，没有 for 循环，没有函数和类。所以使用这些指令几乎不可能写出任何复杂的东西。

所以我的想法是将我自己的简单编译器从“真正的”编程语言（带有 if、else、for、function、struct/class）到这些原始指令，然后将其导出到游戏中。

我的第一个想法是在 Mindustry 中实现 JVM 或 LLVM-IR VirtualMachine 来运行编译后的字节码，但它看起来很复杂。这些字节码中有很多指令。

然后我想到了实现 Lua 或简化的 Python 解释器，这看起来是可能的，但无论如何这是一项艰巨的工作:-)

我很好奇最简单的方法:-) 也许有基于 ~10 条指令或一些示例项目的简化 JVM/LLVM 字节码，或者在 Brainfuck 或一些有限的架构上运行 Lua/Python :-)

====嵌入式cpu语言====

所以控制指令集是：

• read - 从 PermanentStorage 地址读取数据到变量
• write - 将数据从变量写入到 PermanentStorage
• set - 设置变量数据
• link - 从数组中获取第 i 个元素
• operator op add result x y ~ result=x+y - 将变量设置为 arifmethics 操作的结果 + - * / % == min max etc
• 特殊变量@counter，它是到执行行的一行，你也可以设置这个变量的值来跳转到任何特定的行
• jump cond lineNo - 如果 lineNo 为真，则跳转到第 cond 行

还可以执行某种可重用的程序，例如

op add retAddr @counter 1 # Save where we will continue after the function returns by adding 1 to the counter
set @counter myFunc       # Jump to the line representing myFunc
...
set @counter retAddr      # Return to the line set earlier after the function is called

解决方法

不可能为任何语言实现完整的编译器，因为动态内存管理实际上是不可能的。不过，https://pypi.org/project/minpiler/ 是一个好的开始。

注意网站上的空洞：

您将无法使用大部分 Python。所有的限制都来自 Mindustry 处理器架构：

1. 没有数据结构，只允许使用标量值（浮点数或不透明对象）。唯一的例外是表现为固定大小的浮点数组的内存单元。
2. 你不能间接访问变量，没有指针，没有 getattr。
3. 前者的后续，不可能实现动态内存/堆栈（至少没有内存单元）。这使得列表、迭代器、类、闭包和其他事情变得不可能。
4. 内置函数集非常有限，您只能调用游戏中可用的内容（M.print、M.draw.clear 等）

,

已经有一个非常有用的 Mindustry 编译器（称为 mindcode）：https://github.com/francois/mindcode

编译器可与此 Web 应用程序一起使用： http://mindcode.herokuapp.com/