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import sys
class maquinaVirtual:
dirPrincipal = None
InstruccionIndex = 0
cuadruplos = None
memoria = [[[],[],[]],[[],[],[]]]
stackCantidadEspacio = [] #cada elemento [Int, decimal , texto]
stackPorReferenciaFunciones = [] #cada elemento[[direccion, direccion], ...]
stackDireccionesFunciones = []
stackRetornos = []
contLocalInt = 0
contLocalDecimal = 0
contLocalTexto = 0
def __init__(self, dirPrincipal:dict, cuadruplos:list, contGlobalInt:int, contGlobalDecimal:int, contGlobalTexto:int, contInicioInt:int, contInicioDecimal:int, contInicioTexto:int):
self.dirPrincipal = dirPrincipal
self.cuadruplos = cuadruplos
self.memoria[0][0] = [0] * contGlobalInt
self.memoria[0][1] = [0.0] * contGlobalDecimal
self.memoria[0][2] = [""] * contGlobalTexto
self.memoria[1][0] = [0] * contInicioInt
self.memoria[1][1] = [0.0] * contInicioDecimal
self.memoria[1][2] = [""] * contInicioTexto
self.contLocalInt = contInicioInt
self.contLocalDecimal = contInicioDecimal
self.contLocalTexto = contInicioTexto
self.stackCantidadEspacio.append([contInicioInt,contInicioDecimal, contInicioTexto])
# calcula los indices de acuerdo a una funcion
def obtenerDireccion(self, direccion:int):
indexs = [0, 0, 0]
if direccion >= 9000:
indexs[0] = 1
if direccion >= 9000 and direccion < 15000:
indexs[1] = 0
indexs[2] = direccion - 9000 - self.stackCantidadEspacio[len(self.stackCantidadEspacio) - 1][0] + self.contLocalInt
return indexs
elif direccion >= 15000 and direccion < 21000:
indexs[1] = 1
indexs[2] = direccion - 15000 - self.stackCantidadEspacio[len(self.stackCantidadEspacio) - 1][1] + self.contLocalDecimal
return indexs
elif direccion >= 21000 and direccion < 27000:
indexs[1] = 2
indexs[2] = direccion - 21000 - self.stackCantidadEspacio[len(self.stackCantidadEspacio) - 1][2] + self.contLocalTexto
return indexs
else:
if direccion < 3000:
indexs[1] = 0
indexs[2] = direccion
return indexs
elif direccion >= 3000 and direccion < 6000:
indexs[1] = 1
indexs[2] = direccion - 3000
return indexs
elif direccion >= 6000 and direccion < 9000:
indexs[1] = 2
indexs[2] = direccion - 6000
return indexs
# busca la cantidad de recursos que usa una funcion
def obtenerTamanioFuncion(self):
if type(self.cuadruplos[self.InstruccionIndex][3]) is list:
return
tamanio = None
clase = self.cuadruplos[self.InstruccionIndex][2]
funcion = self.cuadruplos[self.InstruccionIndex][3]
if clase != None:
self.cuadruplos[self.InstruccionIndex][3] = self.dirPrincipal[clase][1][funcion][5]
else:
self.cuadruplos[self.InstruccionIndex][3] = self.dirPrincipal[funcion][7]
# hace operaciones aritmeticas y logicas entre 2 valores y lo guarda en una direccion
def operacionBasica(self, op:str):
aux1 = 0
aux2 = 0
if type(self.cuadruplos[self.InstruccionIndex][1]) is int:
indexs = self.obtenerDireccion(self.cuadruplos[self.InstruccionIndex][1])
aux1 = self.memoria[indexs[0]][indexs[1]][indexs[2]]
elif type(self.cuadruplos[self.InstruccionIndex][1]) is list:
aux1 = self.cuadruplos[self.InstruccionIndex][1][0]
if type(aux1) is list:
indexs = self.obtenerDireccion(aux1[0])
aux1 = self.memoria[indexs[0]][indexs[1]][indexs[2]]
indexs = self.obtenerDireccion(aux1)
aux1 = self.memoria[indexs[0]][indexs[1]][indexs[2]]
if type(self.cuadruplos[self.InstruccionIndex][2]) is int:
indexs = self.obtenerDireccion(self.cuadruplos[self.InstruccionIndex][2])
aux2 = self.memoria[indexs[0]][indexs[1]][indexs[2]]
elif type(self.cuadruplos[self.InstruccionIndex][2]) is list:
aux2 = self.cuadruplos[self.InstruccionIndex][2][0]
if type(aux2) is list:
indexs = self.obtenerDireccion(aux2[0])
aux2 = self.memoria[indexs[0]][indexs[1]][indexs[2]]
indexs = self.obtenerDireccion(aux2)
aux2 = self.memoria[indexs[0]][indexs[1]][indexs[2]]
indexs = self.obtenerDireccion(self.cuadruplos[self.InstruccionIndex][3])
if op == "+":
self.memoria[indexs[0]][indexs[1]][indexs[2]] = aux1 + aux2
elif op == "*":
self.memoria[indexs[0]][indexs[1]][indexs[2]] = aux1 * aux2
elif op == "/":
self.memoria[indexs[0]][indexs[1]][indexs[2]] = aux1 / aux2
elif op == "-":
self.memoria[indexs[0]][indexs[1]][indexs[2]] = aux1 - aux2
elif op == "==":
if aux1 == aux2:
self.memoria[indexs[0]][indexs[1]][indexs[2]] = 1
else:
self.memoria[indexs[0]][indexs[1]][indexs[2]] = 0
elif op == ">":
if aux1 > aux2:
self.memoria[indexs[0]][indexs[1]][indexs[2]] = 1
else:
self.memoria[indexs[0]][indexs[1]][indexs[2]] = 0
elif op == "&&":
if aux1 and aux2:
self.memoria[indexs[0]][indexs[1]][indexs[2]] = 1
else:
self.memoria[indexs[0]][indexs[1]][indexs[2]] = 0
elif op == "||":
if aux1 or aux2:
self.memoria[indexs[0]][indexs[1]][indexs[2]] = 1
else:
self.memoria[indexs[0]][indexs[1]][indexs[2]] = 0
elif op == "<":
if aux1 < aux2:
self.memoria[indexs[0]][indexs[1]][indexs[2]] = 1
else:
self.memoria[indexs[0]][indexs[1]][indexs[2]] = 0
elif op == "!=":
if aux1 != aux2:
self.memoria[indexs[0]][indexs[1]][indexs[2]] = 1
else:
self.memoria[indexs[0]][indexs[1]][indexs[2]] = 0
elif op == ">=":
if aux1 >= aux2:
self.memoria[indexs[0]][indexs[1]][indexs[2]] = 1
else:
self.memoria[indexs[0]][indexs[1]][indexs[2]] = 0
elif op == "<=":
if aux1 <= aux2:
self.memoria[indexs[0]][indexs[1]][indexs[2]] = 1
else:
self.memoria[indexs[0]][indexs[1]][indexs[2]] = 0
# imprime un valor en consola
def escribir(self):
aux1 = None
if type(self.cuadruplos[self.InstruccionIndex][3]) is int:
indexs = self.obtenerDireccion(self.cuadruplos[self.InstruccionIndex][3])
aux1 = self.memoria[indexs[0]][indexs[1]][indexs[2]]
elif type(self.cuadruplos[self.InstruccionIndex][3]) is list:
aux1 = self.cuadruplos[self.InstruccionIndex][3][0]
if type(aux1) is list:
indexs = self.obtenerDireccion(aux1[0])
aux1 = self.memoria[indexs[0]][indexs[1]][indexs[2]]
indexs = self.obtenerDireccion(aux1)
aux1 = self.memoria[indexs[0]][indexs[1]][indexs[2]]
print(aux1)
# lee un valor de consola
def leer(self):
indexs = self.obtenerDireccion(self.cuadruplos[self.InstruccionIndex][3])
if indexs[1] == 0:
while True:
try:
self.memoria[indexs[0]][indexs[1]][indexs[2]] = int(input('Escribe tu entrada:'))
break
except ValueError:
print("Numero Invalido, Intente nuevamente")
elif indexs[1] == 1:
while True:
try:
self.memoria[indexs[0]][indexs[1]][indexs[2]] = float(input('Escribe tu entrada:'))
break
except ValueError:
print("Numero invalido, Intente nuevamente")
elif indexs[1] == 2:
self.memoria[indexs[0]][indexs[1]][indexs[2]] = input('Escribe tu entrada:')
# se le asigna al program counter el indice del cuadruplo que se quierea ejecutar
def gotof(self):
aux1 = None
if type(self.cuadruplos[self.InstruccionIndex][1]) is int:
indexs = self.obtenerDireccion(self.cuadruplos[self.InstruccionIndex][1])
aux1 = self.memoria[indexs[0]][indexs[1]][indexs[2]]
elif type(self.cuadruplos[self.InstruccionIndex][1]) is list:
aux1 = self.cuadruplos[self.InstruccionIndex][1][0]
if type(aux1) is list:
indexs = self.obtenerDireccion(aux1[0])
aux1 = self.memoria[indexs[0]][indexs[1]][indexs[2]]
indexs = self.obtenerDireccion(aux1)
aux1 = self.memoria[indexs[0]][indexs[1]][indexs[2]]
if aux1 == 0:
self.InstruccionIndex = self.cuadruplos[self.InstruccionIndex][3] - 1
# se le asigna un valor a una direccion de memoria especifica
def asignar(self):
aux1 = None
if type(self.cuadruplos[self.InstruccionIndex][1]) is int:
indexs = self.obtenerDireccion(self.cuadruplos[self.InstruccionIndex][1])
aux1 = self.memoria[indexs[0]][indexs[1]][indexs[2]]
elif type(self.cuadruplos[self.InstruccionIndex][1]) is list:
aux1 = self.cuadruplos[self.InstruccionIndex][1][0]
if type(aux1) is list:
indexs = self.obtenerDireccion(aux1[0])
aux1 = self.memoria[indexs[0]][indexs[1]][indexs[2]]
indexs = self.obtenerDireccion(aux1)
aux1 = self.memoria[indexs[0]][indexs[1]][indexs[2]]
if type(self.cuadruplos[self.InstruccionIndex][3]) is list:
indexs = self.obtenerDireccion(self.cuadruplos[self.InstruccionIndex][3][0][0])
aux = self.memoria[indexs[0]][indexs[1]][indexs[2]]
indexs = self.obtenerDireccion(aux)
else:
indexs = self.obtenerDireccion(self.cuadruplos[self.InstruccionIndex][3])
if indexs[1] == 0:
try:
self.memoria[indexs[0]][indexs[1]][indexs[2]] = int(aux1)
except ValueError:
print("Numero invalido, no se pudo completar la asignacion")
elif indexs[1] == 1:
try:
self.memoria[indexs[0]][indexs[1]][indexs[2]] = float(aux1)
except ValueError:
print("Numero invalido, no se pudo completar la asignacion")
else:
self.memoria[indexs[0]][indexs[1]][indexs[2]] = str(aux1)
# genera recursos para la funcion a instanciar y guarda los parametros que seran por referencia
def era(self):
self.stackPorReferenciaFunciones.append([])
self.obtenerTamanioFuncion()
aux = self.cuadruplos[self.InstruccionIndex][3]
self.stackCantidadEspacio.append(aux)
self.memoria[1][0] = self.memoria[1][0] + ([0] * aux[0])
self.contLocalInt = self.contLocalInt + aux[0]
self.memoria[1][1] = self.memoria[1][1] + ([0.0] * aux[1])
self.contLocalDecimal = self.contLocalDecimal + aux[1]
self.memoria[1][2] = self.memoria[1][2] + ([""] * aux[2])
self.contLocalTexto = self.contLocalTexto + aux[2]
#cambia el program counter a uno especificado
def gosub(self):
self.stackDireccionesFunciones.append(self.InstruccionIndex)
self.InstruccionIndex = self.cuadruplos[self.InstruccionIndex][3] - 1
# se le asignan valores a los parametros de una funcion
def param(self):
aux = self.cuadruplos[self.InstruccionIndex]
valor = None
if type(aux[3]) is int:
indexs = self.obtenerDireccion(aux[3])
valor = self.memoria[indexs[0]][indexs[1]][indexs[2] - self.stackCantidadEspacio[len(self.stackCantidadEspacio) - 2][indexs[1]]]
elif type(aux[3]) is list:
valor = aux[3][0]
if type(valor) is list:
indexs = self.obtenerDireccion(valor)
valor = self.memoria[indexs[0]][indexs[1]][indexs[2]]
indexs = self.obtenerDireccion(valor)
valor = self.memoria[indexs[0]][indexs[1]][indexs[2]]
indexs = self.obtenerDireccion(aux[2])
self.memoria[indexs[0]][indexs[1]][indexs[2]] = valor
if aux[1]:
self.stackPorReferenciaFunciones[len(self.stackPorReferenciaFunciones) - 1].append([aux[2], aux[3]])
# se asginan los valores a las variables que se pasaron por referencia al invocar una funcion
def asignarReferencias(self, referencias:list):
for par in referencias:
indexs1 = self.obtenerDireccion(par[0])
if par[1] is list:
indexs2 = self.obtenerDireccion(par[1][0][0])
aux = self.memoria[indexs2[0]][indexs2[1]][indexs2[2]]
indexs2 = self.obtenerDireccion(aux)
else:
indexs2 = self.obtenerDireccion(par[1])
self.memoria[indexs2[0]][indexs2[1]][indexs2[2]- self.stackCantidadEspacio[len(self.stackCantidadEspacio) - 2][indexs2[1]]] = self.memoria[indexs1[0]][indexs1[1]][indexs1[2]]
#libera recursos que uso la funcion
def endproc(self):
self.InstruccionIndex = self.stackDireccionesFunciones.pop()
referencias = self.stackPorReferenciaFunciones.pop()
self.asignarReferencias(referencias)
aux = self.stackCantidadEspacio.pop()
if aux[0] > 0:
del self.memoria[1][0][-aux[0]:]
self.contLocalInt = self.contLocalInt - aux[0]
if aux[1] > 0:
del self.memoria[1][1][-aux[1]:]
self.contLocalDecimal = self.contLocalDecimal - aux[1]
if aux[2] > 0:
del self.memoria[1][2][-aux[2]:]
self.contLocalTexto = self.contLocalTexto - aux[2]
# le asigna valor a la direccion especifica
def retornar(self):
aux1 = None
if type(self.cuadruplos[self.InstruccionIndex][3]) is int:
indexs = self.obtenerDireccion(self.cuadruplos[self.InstruccionIndex][3])
aux1 = self.memoria[indexs[0]][indexs[1]][indexs[2]]
elif type(self.cuadruplos[self.InstruccionIndex][3]) is list:
aux1 = self.cuadruplos[self.InstruccionIndex][3][0]
if type(aux1) is list:
indexs = self.obtenerDireccion(aux1)
aux1 = self.memoria[indexs[0]][indexs[1]][indexs[2]]
indexs = self.obtenerDireccion(aux1)
aux1 = self.memoria[indexs[0]][indexs[1]][indexs[2]]
if len(self.stackRetornos) > 0:
indexs2 = self.obtenerDireccion(self.stackRetornos.pop())
self.memoria[indexs2[0]][indexs2[1]][indexs2[2]- self.stackCantidadEspacio[len(self.stackCantidadEspacio) - 2][indexs2[1]]] = aux1
#almacena la direccion a la que se le asignara el valor de retorno
def guardarDirRetornar(self):
self.stackRetornos.append(self.cuadruplos[self.InstruccionIndex][3])
# valida el indice de una lista
def validarIndex(self):
longLista = self.cuadruplos[self.InstruccionIndex][1][0]
aux1 = None
if type(self.cuadruplos[self.InstruccionIndex][2]) is int:
indexs = self.obtenerDireccion(self.cuadruplos[self.InstruccionIndex][2])
aux1 = self.memoria[indexs[0]][indexs[1]][indexs[2]]
elif type(self.cuadruplos[self.InstruccionIndex][2]) is list:
aux1 = self.cuadruplos[self.InstruccionIndex][2][0]
if type(aux1) is list:
indexs = self.obtenerDireccion(aux1[0])
aux1 = self.memoria[indexs[0]][indexs[1]][indexs[2]]
indexs = self.obtenerDireccion(aux1)
aux1 = self.memoria[indexs[0]][indexs[1]][indexs[2]]
if aux1 < 0 or aux1 >= longLista:
print ("Error en tiempo de ejecucion: Indice fuera de rango" )
sys.exit()
# lectura de los cuadruplos hasta que se encuentre el "END"
def empezar(self):
while (self.cuadruplos[self.InstruccionIndex][0] != "END"):
if self.cuadruplos[self.InstruccionIndex][0] in ["+", "-", "*", "/", "==", ">", "&&", "||", "<", "!=", ">=", "<="]:
self.operacionBasica(self.cuadruplos[self.InstruccionIndex][0])
elif self.cuadruplos[self.InstruccionIndex][0] == "goto":
self.InstruccionIndex = self.cuadruplos[self.InstruccionIndex][3] - 1
elif self.cuadruplos[self.InstruccionIndex][0] == "=":
self.asignar()
elif self.cuadruplos[self.InstruccionIndex][0] == "ENDPROC":
self.endproc()
elif self.cuadruplos[self.InstruccionIndex][0] == "ERA":
self.era()
elif self.cuadruplos[self.InstruccionIndex][0] == "PARAM":
self.param()
elif self.cuadruplos[self.InstruccionIndex][0] == "gotof":
self.gotof()
elif self.cuadruplos[self.InstruccionIndex][0] == "GOSUB":
self.gosub()
elif self.cuadruplos[self.InstruccionIndex][0] == "escribir":
self.escribir()
elif self.cuadruplos[self.InstruccionIndex][0] == "leer":
self.leer()
elif self.cuadruplos[self.InstruccionIndex][0] == "RETORNAR":
self.retornar()
elif self.cuadruplos[self.InstruccionIndex][0] == "asignacionRetorno":
self.guardarDirRetornar()
elif self.cuadruplos[self.InstruccionIndex][0] == 'validarIndex':
self.validarIndex()
self.InstruccionIndex = self.InstruccionIndex + 1