feat(charka): charka-shadow — validador en sombra + corpus COBOL
El pipeline COBOL->Rust queda completo (7 crates) y validado de punta a punta. charka-shadow certifica que el transpilador preserva la semántica del COBOL original con una ejecución sombra: un intérprete que corre el Ir directamente sobre charka-runtime, sin compilar nada. Es una segunda ruta de ejecución, independiente del código que emite charka-codegen — si la sombra y el transpilado divergieran, sería un bug. - interpret(&Ir) -> Outcome ejecuta el IR y captura las líneas de DISPLAY; run_source(&str) corre el pipeline completo. - Tope de pasos (Halt::StepLimit): un bucle que no termina se corta en vez de colgarse. - Módulos: field (datos -> campos vivos) / interp (el motor). Corpus nuevo crates/modules/charka/corpus/ — 7 programas COBOL de complejidad graduada (01-hola .. 07-clasificar) con sus salidas esperadas verificadas a mano: DISPLAY, aritmética con GIVING, IF/ELSE, PERFORM TIMES/UNTIL, grupos, COMPUTE con paréntesis, ROUNDED, IF anidado con AND. Material de prueba del pipeline entero. 11 tests (los 7 del corpus + fuente vacío, STOP RUN, tope de pasos, error de léxico); fmt + clippy limpios. No hay GnuCOBOL en la máquina: la referencia v1 es el corpus; un modo futuro diferenciará contra el compilador real. Co-Authored-By: Claude Opus 4.7 <noreply@anthropic.com>
This commit is contained in:
sergio
@@ -0,0 +1,497 @@
|
||||
//! El intérprete del IR: la ejecución «sombra» del programa COBOL.
|
||||
//!
|
||||
//! Ejecuta el [`Ir`] directamente sobre los tipos de `charka-runtime`,
|
||||
//! sin compilar nada. Es una segunda ruta de ejecución, independiente
|
||||
//! del código que emite `charka-codegen` — eso es lo que lo hace un
|
||||
//! validador: si el intérprete y el transpilado divergen, hay un bug.
|
||||
|
||||
use std::collections::HashMap;
|
||||
|
||||
use charka_ir::{
|
||||
BinOp, CmpOp, Cond, Expr, Figurative, Ir, Operand, Perform, PerformControl, PerformTarget, Stmt,
|
||||
};
|
||||
use charka_runtime::{cobol_text_cmp, Decimal, Rounding};
|
||||
|
||||
use crate::field::{build_fields, Cell};
|
||||
|
||||
/// Tope de pasos: corta los bucles que no terminan (un `PERFORM UNTIL`
|
||||
/// con una condición que nunca se cumple) en vez de colgarse.
|
||||
const STEP_BUDGET: u64 = 5_000_000;
|
||||
|
||||
/// Escala intermedia de la división dentro de una expresión.
|
||||
const DIV_SCALE: u8 = 9;
|
||||
|
||||
/// El resultado de ejecutar un statement: cómo sigue el control.
|
||||
#[derive(Debug, Clone, Copy, PartialEq, Eq)]
|
||||
enum Flow {
|
||||
/// Sigue con el statement siguiente.
|
||||
Normal,
|
||||
/// Sale del párrafo actual (`EXIT`).
|
||||
Exit,
|
||||
/// Termina el programa (`STOP RUN`, `GOBACK`, tope de pasos).
|
||||
Stop,
|
||||
}
|
||||
|
||||
/// La máquina sombra: el estado y el motor de ejecución.
|
||||
pub(crate) struct Machine<'a> {
|
||||
ir: &'a Ir,
|
||||
fields: HashMap<String, Cell>,
|
||||
para_index: HashMap<String, usize>,
|
||||
pub output: Vec<String>,
|
||||
budget: u64,
|
||||
pub step_limit_hit: bool,
|
||||
pub stopped: bool,
|
||||
}
|
||||
|
||||
impl<'a> Machine<'a> {
|
||||
/// Prepara la máquina: aplana los datos e indexa los párrafos.
|
||||
pub(crate) fn new(ir: &'a Ir) -> Self {
|
||||
let mut para_index = HashMap::new();
|
||||
for (i, proc) in ir.procedures.iter().enumerate() {
|
||||
para_index.entry(proc.name.to_uppercase()).or_insert(i);
|
||||
}
|
||||
Self {
|
||||
ir,
|
||||
fields: build_fields(&ir.data),
|
||||
para_index,
|
||||
output: Vec::new(),
|
||||
budget: STEP_BUDGET,
|
||||
step_limit_hit: false,
|
||||
stopped: false,
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/// Corre el programa: encadena los párrafos en orden (el «caer» de
|
||||
/// COBOL) hasta un `STOP RUN` o el final.
|
||||
pub(crate) fn run(&mut self) {
|
||||
let ir = self.ir;
|
||||
for i in 0..ir.procedures.len() {
|
||||
if let Flow::Stop = self.exec_block(&ir.procedures[i].body) {
|
||||
self.stopped = true;
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
// ── Ejecución ─────────────────────────────────────────────────
|
||||
|
||||
/// Consume un paso del presupuesto. `true` si se agotó.
|
||||
fn tick(&mut self) -> bool {
|
||||
if self.budget == 0 {
|
||||
self.step_limit_hit = true;
|
||||
return true;
|
||||
}
|
||||
self.budget -= 1;
|
||||
false
|
||||
}
|
||||
|
||||
fn exec_block(&mut self, stmts: &'a [Stmt]) -> Flow {
|
||||
for s in stmts {
|
||||
match self.exec_stmt(s) {
|
||||
Flow::Normal => {}
|
||||
other => return other,
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
Flow::Normal
|
||||
}
|
||||
|
||||
fn exec_stmt(&mut self, stmt: &'a Stmt) -> Flow {
|
||||
if self.tick() {
|
||||
return Flow::Stop;
|
||||
}
|
||||
match stmt {
|
||||
Stmt::Move { from, to } => {
|
||||
for t in to {
|
||||
self.do_move(from, t);
|
||||
}
|
||||
Flow::Normal
|
||||
}
|
||||
Stmt::Display { items } => {
|
||||
let line: String = items.iter().map(|o| self.eval_text(o)).collect();
|
||||
self.output.push(line);
|
||||
Flow::Normal
|
||||
}
|
||||
Stmt::Accept { .. } => Flow::Normal, // sin entrada: deja el campo igual
|
||||
Stmt::Compute {
|
||||
targets,
|
||||
rounded,
|
||||
expr,
|
||||
} => {
|
||||
let value = self.eval_expr(expr);
|
||||
for t in targets {
|
||||
self.store(t, value, *rounded);
|
||||
}
|
||||
Flow::Normal
|
||||
}
|
||||
Stmt::Add {
|
||||
addends,
|
||||
to,
|
||||
giving,
|
||||
rounded,
|
||||
} => {
|
||||
let sum = self.fold_sum(addends);
|
||||
if giving.is_empty() {
|
||||
for t in to {
|
||||
let cur = self.field_value(t);
|
||||
self.store(t, cur.add(&sum), *rounded);
|
||||
}
|
||||
} else {
|
||||
let base = match to.first() {
|
||||
Some(first) => sum.add(&self.field_value(first)),
|
||||
None => sum,
|
||||
};
|
||||
for g in giving {
|
||||
self.store(g, base, *rounded);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
Flow::Normal
|
||||
}
|
||||
Stmt::Subtract {
|
||||
amounts,
|
||||
from,
|
||||
giving,
|
||||
rounded,
|
||||
} => {
|
||||
let sum = self.fold_sum(amounts);
|
||||
if giving.is_empty() {
|
||||
for t in from {
|
||||
let cur = self.field_value(t);
|
||||
self.store(t, cur.sub(&sum), *rounded);
|
||||
}
|
||||
} else {
|
||||
let minuend = from
|
||||
.first()
|
||||
.map(|f| self.field_value(f))
|
||||
.unwrap_or_else(Decimal::zero);
|
||||
let value = minuend.sub(&sum);
|
||||
for g in giving {
|
||||
self.store(g, value, *rounded);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
Flow::Normal
|
||||
}
|
||||
Stmt::Multiply {
|
||||
left,
|
||||
by,
|
||||
giving,
|
||||
rounded,
|
||||
} => {
|
||||
let value = self.eval_decimal(left).mul(&self.eval_decimal(by));
|
||||
if giving.is_empty() {
|
||||
if let Operand::Data(name) = by {
|
||||
self.store(name, value, *rounded);
|
||||
}
|
||||
} else {
|
||||
for g in giving {
|
||||
self.store(g, value, *rounded);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
Flow::Normal
|
||||
}
|
||||
Stmt::Divide {
|
||||
left,
|
||||
right,
|
||||
by_form,
|
||||
giving,
|
||||
rounded,
|
||||
} => {
|
||||
let (num, den) = if *by_form {
|
||||
(self.eval_decimal(left), self.eval_decimal(right))
|
||||
} else {
|
||||
(self.eval_decimal(right), self.eval_decimal(left))
|
||||
};
|
||||
if giving.is_empty() {
|
||||
if let Operand::Data(name) = right {
|
||||
let v = divide(num, den, self.target_scale(name));
|
||||
self.store(name, v, *rounded);
|
||||
}
|
||||
} else {
|
||||
for g in giving {
|
||||
let v = divide(num, den, self.target_scale(g));
|
||||
self.store(g, v, *rounded);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
Flow::Normal
|
||||
}
|
||||
Stmt::If {
|
||||
cond,
|
||||
then_branch,
|
||||
else_branch,
|
||||
} => {
|
||||
if self.eval_cond(cond) {
|
||||
self.exec_block(then_branch)
|
||||
} else {
|
||||
self.exec_block(else_branch)
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
Stmt::Perform(p) => self.exec_perform(p),
|
||||
Stmt::GoTo { target } => {
|
||||
// Aproximación: ejecuta el destino y sale del párrafo.
|
||||
match self.run_paragraph(target) {
|
||||
Flow::Stop => Flow::Stop,
|
||||
_ => Flow::Exit,
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
Stmt::StopRun | Stmt::Goback => Flow::Stop,
|
||||
Stmt::Exit => Flow::Exit,
|
||||
Stmt::Continue => Flow::Normal,
|
||||
Stmt::Unknown { .. } => Flow::Normal, // verbo no soportado: se omite
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
fn exec_perform(&mut self, p: &'a Perform) -> Flow {
|
||||
match &p.control {
|
||||
PerformControl::Once => self.run_target(&p.target),
|
||||
PerformControl::Times(n) => {
|
||||
let count = self.count_of(n);
|
||||
for _ in 0..count {
|
||||
if self.tick() {
|
||||
return Flow::Stop;
|
||||
}
|
||||
if let Flow::Stop = self.run_target(&p.target) {
|
||||
return Flow::Stop;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
Flow::Normal
|
||||
}
|
||||
PerformControl::Until(cond) => loop {
|
||||
if self.tick() {
|
||||
return Flow::Stop;
|
||||
}
|
||||
if self.eval_cond(cond) {
|
||||
return Flow::Normal;
|
||||
}
|
||||
if let Flow::Stop = self.run_target(&p.target) {
|
||||
return Flow::Stop;
|
||||
}
|
||||
},
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/// Ejecuta una vez el cuerpo de un `PERFORM`. Un `EXIT` dentro de
|
||||
/// él termina esa pasada, no el programa.
|
||||
fn run_target(&mut self, target: &'a PerformTarget) -> Flow {
|
||||
let flow = match target {
|
||||
PerformTarget::Paragraph { name, .. } => self.run_paragraph(name),
|
||||
PerformTarget::Inline(body) => self.exec_block(body),
|
||||
};
|
||||
match flow {
|
||||
Flow::Stop => Flow::Stop,
|
||||
_ => Flow::Normal,
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
fn run_paragraph(&mut self, name: &str) -> Flow {
|
||||
let Some(&idx) = self.para_index.get(&name.to_uppercase()) else {
|
||||
return Flow::Normal;
|
||||
};
|
||||
let ir = self.ir;
|
||||
match self.exec_block(&ir.procedures[idx].body) {
|
||||
Flow::Stop => Flow::Stop,
|
||||
_ => Flow::Normal,
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/// `MOVE from` a un solo campo destino.
|
||||
fn do_move(&mut self, from: &Operand, target: &str) {
|
||||
let key = target.to_uppercase();
|
||||
match self.fields.get(&key) {
|
||||
Some(Cell::Num(_)) => {
|
||||
let v = self.eval_decimal(from);
|
||||
if let Some(Cell::Num(n)) = self.fields.get_mut(&key) {
|
||||
n.store(v);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
Some(Cell::Text(_)) => {
|
||||
if let Operand::Figurative(fig) = from {
|
||||
let ch = figurative_fill(*fig);
|
||||
if let Some(Cell::Text(t)) = self.fields.get_mut(&key) {
|
||||
t.fill(ch);
|
||||
}
|
||||
} else {
|
||||
let s = self.eval_text(from);
|
||||
if let Some(Cell::Text(t)) = self.fields.get_mut(&key) {
|
||||
t.store(&s);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
None => {}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/// Almacena un valor en un campo, conformándolo a su tipo.
|
||||
fn store(&mut self, name: &str, value: Decimal, rounded: bool) {
|
||||
match self.fields.get_mut(&name.to_uppercase()) {
|
||||
Some(Cell::Num(n)) => {
|
||||
if rounded {
|
||||
n.store_rounded(value);
|
||||
} else {
|
||||
n.store(value);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
Some(Cell::Text(t)) => t.store(&value.to_string()),
|
||||
None => {}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
// ── Evaluación ────────────────────────────────────────────────
|
||||
|
||||
fn eval_decimal(&self, op: &Operand) -> Decimal {
|
||||
match op {
|
||||
Operand::Num(n) => Decimal::parse(n).unwrap_or_else(|_| Decimal::zero()),
|
||||
Operand::Str(s) => Decimal::parse(s).unwrap_or_else(|_| Decimal::zero()),
|
||||
Operand::Figurative(_) => Decimal::zero(),
|
||||
Operand::Data(name) => match self.fields.get(&name.to_uppercase()) {
|
||||
Some(Cell::Num(n)) => n.value(),
|
||||
Some(Cell::Text(t)) => {
|
||||
Decimal::parse(t.as_str().trim()).unwrap_or_else(|_| Decimal::zero())
|
||||
}
|
||||
None => Decimal::zero(),
|
||||
},
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
fn eval_text(&self, op: &Operand) -> String {
|
||||
match op {
|
||||
Operand::Str(s) => s.clone(),
|
||||
Operand::Num(n) => n.clone(),
|
||||
Operand::Figurative(f) => figurative_text(*f).to_string(),
|
||||
Operand::Data(name) => match self.fields.get(&name.to_uppercase()) {
|
||||
Some(Cell::Num(n)) => n.display(),
|
||||
Some(Cell::Text(t)) => t.display(),
|
||||
None => String::new(),
|
||||
},
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
fn eval_expr(&self, e: &Expr) -> Decimal {
|
||||
match e {
|
||||
Expr::Operand(op) => self.eval_decimal(op),
|
||||
Expr::Neg(inner) => Decimal::zero().sub(&self.eval_expr(inner)),
|
||||
Expr::Binary { op, lhs, rhs } => {
|
||||
let l = self.eval_expr(lhs);
|
||||
let r = self.eval_expr(rhs);
|
||||
match op {
|
||||
BinOp::Add => l.add(&r),
|
||||
BinOp::Sub => l.sub(&r),
|
||||
BinOp::Mul => l.mul(&r),
|
||||
BinOp::Div => divide(l, r, DIV_SCALE),
|
||||
BinOp::Pow => pow(&l, &r),
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
fn eval_cond(&self, c: &Cond) -> bool {
|
||||
match c {
|
||||
Cond::Compare { lhs, op, rhs } => {
|
||||
let ord = if self.is_text(lhs) || self.is_text(rhs) {
|
||||
cobol_text_cmp(&self.eval_text(lhs), &self.eval_text(rhs))
|
||||
} else {
|
||||
self.eval_decimal(lhs).cmp(&self.eval_decimal(rhs))
|
||||
};
|
||||
match op {
|
||||
CmpOp::Eq => ord.is_eq(),
|
||||
CmpOp::Ne => ord.is_ne(),
|
||||
CmpOp::Lt => ord.is_lt(),
|
||||
CmpOp::Gt => ord.is_gt(),
|
||||
CmpOp::Le => ord.is_le(),
|
||||
CmpOp::Ge => ord.is_ge(),
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
Cond::Named(_) => false, // nombres de condición (88): no soportado
|
||||
Cond::Not(inner) => !self.eval_cond(inner),
|
||||
Cond::And(a, b) => self.eval_cond(a) && self.eval_cond(b),
|
||||
Cond::Or(a, b) => self.eval_cond(a) || self.eval_cond(b),
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
fn is_text(&self, op: &Operand) -> bool {
|
||||
match op {
|
||||
Operand::Str(_) => true,
|
||||
Operand::Data(name) => {
|
||||
matches!(self.fields.get(&name.to_uppercase()), Some(Cell::Text(_)))
|
||||
}
|
||||
_ => false,
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/// La suma de una lista de operandos.
|
||||
fn fold_sum(&self, ops: &[Operand]) -> Decimal {
|
||||
let mut acc = Decimal::zero();
|
||||
for o in ops {
|
||||
acc = acc.add(&self.eval_decimal(o));
|
||||
}
|
||||
acc
|
||||
}
|
||||
|
||||
/// El valor actual de un campo por nombre.
|
||||
fn field_value(&self, name: &str) -> Decimal {
|
||||
match self.fields.get(&name.to_uppercase()) {
|
||||
Some(Cell::Num(n)) => n.value(),
|
||||
Some(Cell::Text(t)) => {
|
||||
Decimal::parse(t.as_str().trim()).unwrap_or_else(|_| Decimal::zero())
|
||||
}
|
||||
None => Decimal::zero(),
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/// Los dígitos fraccionarios de un campo numérico destino.
|
||||
fn target_scale(&self, name: &str) -> u8 {
|
||||
match self.fields.get(&name.to_uppercase()) {
|
||||
Some(Cell::Num(n)) => n.picture().fraction_digits,
|
||||
_ => 4,
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/// El número de repeticiones de un `PERFORM ... TIMES`.
|
||||
fn count_of(&self, op: &Operand) -> usize {
|
||||
let m = self
|
||||
.eval_decimal(op)
|
||||
.rescale(0, Rounding::Truncate)
|
||||
.mantissa();
|
||||
if m < 0 {
|
||||
0
|
||||
} else {
|
||||
m as usize
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/// División con escala fija; una división por cero da cero.
|
||||
fn divide(num: Decimal, den: Decimal, scale: u8) -> Decimal {
|
||||
num.div(&den, scale, Rounding::Truncate)
|
||||
.unwrap_or_else(|_| Decimal::zero())
|
||||
}
|
||||
|
||||
/// Potencia con exponente entero no negativo; en otro caso da 1.
|
||||
fn pow(base: &Decimal, exp: &Decimal) -> Decimal {
|
||||
let e = exp.rescale(0, Rounding::Truncate).mantissa();
|
||||
if !(0..=256).contains(&e) {
|
||||
return Decimal::from_integer(1);
|
||||
}
|
||||
let mut acc = Decimal::from_integer(1);
|
||||
for _ in 0..e {
|
||||
acc = acc.mul(base);
|
||||
}
|
||||
acc
|
||||
}
|
||||
|
||||
/// El texto que representa una constante figurativa.
|
||||
fn figurative_text(f: Figurative) -> &'static str {
|
||||
match f {
|
||||
Figurative::Zero => "0",
|
||||
Figurative::Space => " ",
|
||||
Figurative::Quote => "\"",
|
||||
Figurative::HighValue | Figurative::LowValue | Figurative::Null => "",
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/// El carácter de relleno de una figurativa, para `Text::fill`.
|
||||
fn figurative_fill(f: Figurative) -> char {
|
||||
match f {
|
||||
Figurative::Zero => '0',
|
||||
Figurative::Quote => '"',
|
||||
_ => ' ',
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
Reference in New Issue
Block a user