Capítulo 15 — Proyecto Final Integrador¶

Objetivos del proyecto

Consolidar todo lo aprendido en los capítulos 1–14 en un proyecto de tamaño medio, con arquitectura limpia, pruebas, build system y cero errores de memoria. Elige una de las cinco opciones (o propón la tuya).

Este capítulo es práctico de principio a fin

No hay teoría nueva: aplicas la que ya tienes. El entregable es un repositorio publicable que sirva de pieza de portafolio (ver cap. 40).

Reglas comunes a todas las opciones¶

Build: Makefile o CMakeLists.txt que compile con -std=c17 -Wall -Wextra -Wpedantic.
Calidad: limpio bajo Valgrind/ASan (memoria) y UBSan (UB).
Pruebas: cobertura > 80 % con un marco mínimo (Unity, Check o uno propio).
Documentación: Doxygen + README.md con arquitectura e instrucciones.
Git: historia de commits coherente.

15.1 Opción A — Intérprete de un lenguaje minimalista¶

Construye un intérprete para un lenguaje tipo Lisp o una calculadora con variables. Es el camino directo al cap. 19 (compiladores) y 31 (VMs).

Componentes: lexer (tokenización) → parser de descenso recursivo → AST (tagged union, cap. 8) → evaluador tree-walking → REPL. Extensiones: variables, funciones, closures.

// Núcleo del evaluador tree-walking
typedef struct Expr {
    enum { NUM, VAR, OP, CALL } tipo;
    union { double num; char *var; struct { char op; struct Expr *a, *b; } bin; } u;
} Expr;

double evaluar(const Expr *e, Entorno *env);

15.2 Opción B — Servidor web asíncrono¶

Un servidor HTTP/1.1 que sirva archivos estáticos, escalable a miles de conexiones. Aplica los caps. 9, 12 y 13.

Componentes: parser HTTP/1.1, event loop con epoll/kqueue (o thread pool), servicio de estáticos con MIME types, keep-alive, benchmarking con wrk/ab. Es la antesala directa del cap. 35.

15.3 Opción C — Almacén clave-valor (KV store)¶

Un Redis minimalista persistente. Aplica caps. 7, 11, 13.

Componentes: almacenamiento en archivo binario, índice hash persistente, transacciones simples con Write-Ahead Log (WAL, cap. 27), protocolo de red TCP y cliente CLI. Antesala de los caps. 27 y 32.

15.4 Opción D — Simulador de SO minimalista¶

Modela los conceptos de un sistema operativo en espacio de usuario.

Componentes: planificador round-robin, gestión de memoria con paginación simulada, sistema de archivos tipo FAT y una capa de syscalls simuladas. Antesala de los caps. 23 y 39.

15.5 Opción E — Transpilador C→C¶

Un compilador source-to-source para un subconjunto de C.

Componentes: análisis léxico y sintáctico manuales (descenso recursivo o LL(1)), AST, y generación de C reescrito/optimizado. Antesala directa del cap. 19.

15.6 Entrega y evaluación¶

Rúbrica sugerida (100 puntos):

Criterio	Puntos
Funcionalidad completa	35
Limpio bajo ASan/UBSan/Valgrind	20
Pruebas (>80 % cobertura)	15
Arquitectura y legibilidad	15
Documentación (README + Doxygen)	10
Build system y CI	5

Conexión con la actualidad¶

Cada una de las cinco opciones es un arquetipo de software real que sigue escribiéndose en C en 2025: los intérpretes (Lua, CPython, mruby), los servidores web (Nginx, lighttpd), los KV stores (Redis, Memcached, LMDB), los emuladores/ sandboxes y los compiladores (tcc, chibicc, cproc). Completar uno de extremo a extremo — con CI, fuzzing y sanitizers — es exactamente el tipo de evidencia que buscan los equipos de sistemas, embedded y seguridad al contratar. La diferencia entre un proyecto de juguete y uno profesional no está en las líneas de código, sino en la disciplina de calidad: pruebas, ausencia de UB y documentación.

Ejercicios / Hitos¶

Hito 1 — Diseño ★★

Redacta un DISEÑO.md con la arquitectura, los módulos y sus interfaces (.h) antes de escribir lógica.

Hito 2 — Núcleo funcional ★★★

Implementa el camino feliz mínimo end-to-end.

Hito 3 — Robustez ★★★★

Maneja todos los errores, pasa ASan/UBSan/Valgrind y añade fuzzing de entradas.

Hito 4 — Pulido ★★★

Pruebas >80 %, Doxygen, README y un benchmark o demo.

Referencias¶

Crafting Interpreters (Robert Nystrom) — para la opción A (gratuito online).
Build Your Own Redis / Database / Web Server (serie Build Your Own X).
Bob Nystrom, Crafting Interpreters; Thorsten Ball, Writing an Interpreter.
Capítulos 7, 11, 12, 13 y 14 de este curso.