低レイヤを知りたい人のための Cコンパイラ作成入門(ステップ4：四則演算のできる言語の作成) https://www.sigbus.info/compilerbook/

9cc.c

#include <ctype.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

/* トークンの型を表す値 */
enum {
  TK_NUM = 256,                 /* 整数トークン */
  TK_EOF,                       /* 入力の終わりを表すトークン */
};

/* トークンの型 */
typedef struct {
  int ty;                       /* トークンの型 */
  int val;                      /* tyがTK_NUMの場合、その数値 */
  char *input;                  /* トークン文字列（エラーメッセージ用） */
} Token;

enum {
  ND_NUM = 256,                 /* 整数ノードの型 */
};

typedef struct Node {
  int op;   /* 演算子かND_NUM */
  struct Node *lhs;             /* 左辺 */
  struct Node *rhs;             /* 右辺 */
  int val;                      /* tyがND_NUMの場合のみ使う */
} Node;

Node *new_node(int op, Node *lhs, Node *rhs);
Node *new_node_num(int val);
Node *expr();
Node *mul();
Node *term();
void gen(Node *node);
void tokenize(char *p);
void error(int i);

/* トークナイズした結果のトークン列はこの配列に保存する */
/* 100個以上のトークンは来ないものとする */
Token tokens[100];
int   pos;

Node *new_node(int op, Node *lhs, Node *rhs) {
  Node *node = malloc(sizeof(Node));
  node->op = op;
  node->lhs = lhs;
  node->rhs = rhs;
  return node;
}

Node *new_node_num(int val) {
  Node *node = malloc(sizeof(Node));
  node->op = ND_NUM;
  node->val = val;
  return node;
}

Node *expr() {
  Node *lhs = mul();
  if (tokens[pos].ty == TK_EOF)
    return lhs;
  if (tokens[pos].ty == '+') {
    pos++;
    return new_node('+', lhs, expr());
  }
  if (tokens[pos].ty == '-') {
    pos++;
    return new_node('-', lhs, expr());
  }
  return lhs;
  //error(pos);
}

Node *mul() {
  Node *lhs = term();
  if (tokens[pos].ty == TK_EOF)
    return lhs;
  if (tokens[pos].ty == '*') {
    pos++;
    return new_node('*', lhs, mul());
  }
  if (tokens[pos].ty == '/') {
    pos++;
    return new_node('/', lhs, mul());
  }
  return lhs;
  //error(pos);
}

Node *term() {
  if (tokens[pos].ty == TK_NUM) 
    return new_node_num(tokens[pos++].val);
  if (tokens[pos].ty == '(') {
    pos++;
    Node *node = expr();
    if (tokens[pos].ty != ')')
      error(pos);
            
    pos++;
    return node;
  }
  error(pos);
}

void gen(Node *node) {
  if (node->op == ND_NUM) {
    printf("  push %d\n", node->val);
    return;
  }
  gen(node->lhs);
  gen(node->rhs);
  printf("  pop rdi\n");
  printf("  pop rax\n");
  switch (node->op) {
  case '+':
    printf("  add rax, rdi\n");
    break;
  case '-':
    printf("  sub rax, rdi\n");
    break;
  case '*':
    printf("  mul rdi\n");
    break;
  case '/':
    printf("  mov rdx, 0\n");
    printf("  div rdi\n");
    break;
  }
  printf("  push rax\n");
}

/* pが指している文字列をトークンに分割してtokensに保存する */
void tokenize(char *p) {
  int i = 0;
  while (*p) {
    /* 空白をスキップ */
    if (isspace(*p)) {
      p++;
      continue;
    }
    if (*p == '+' || *p == '-' || *p == '*' || *p == '/' || *p == '(' || *p == ')') {
      tokens[i].ty = *p;
      tokens[i].input = p;
      i++;
      p++;
      continue;
    }
    if (isdigit(*p)) {
      tokens[i].ty = TK_NUM;
      tokens[i].input = p;
      tokens[i].val = strtol(p, &p, 10);
      i++;
      continue;
    }
    fprintf(stderr, "トークナイズできません: %s\n", p);
    exit(1);
  }
  tokens[i].ty = TK_EOF;
  tokens[i].input = p;
}

/* エラーを報告するための関数 */
void error(int i) {
  fprintf(stderr, "予期せぬトークンです: %s\n",
          tokens[i].input);
  exit(1);
}

int main(int argc, char **argv) {
  if (argc != 2) {
    fprintf(stderr, "引数の個数が正しくありません\n");
    return 1;
  }
  /* トークナイズしてパースする */
  tokenize(argv[1]);
  Node *node = expr();
  /* アセンブリの前半部分を出力 */
  printf(".intel_syntax noprefix\n");
  printf(".global main\n");
  printf("main:\n");
  /* 抽象構文木を下りながらコード生成 */
  gen(node);
  /* スタックトップに式全体の値が残っているはずなので */
  /* それをRAXにロードして関数からの返り値とする */
  printf("  pop rax\n");
  printf("  ret\n");
  return 0;
}