编译原理--中间代码生成

基础

DAG

语法树是一种图形化的中间表示。但语法树中，公共子表达式每出现一次，就有一个对应的子树，产生了大量冗余，
因此定义了另一种中间表示：有向无环图(Directed Acyclic Graph, DAG)
有向无环图的构造与抽象语法树类似。

三地址代码

一般包括一个运算符和之多三个运算分量(地址)，所以叫做三地址代码。这里的地址包括：变量、常量、临时变量。

• 指令集合
  • 运算/赋值指令：x=y op z ，x = op y
  • 复制指令：x=y
  • 无条件转移指令：goto L
  • 条件转移指令：if x goto L ，ifFalse x goto L
  • 条件转移指令：if x relop y goto L
  • 过程调用/返回 p(x1, x2, …, xn)
    • param x1 //设置参数
    • param x2
    • …
    • param xn
    • call p, n //调用子过程p，n为参数个数
  • 带下标的复制指令：x=y[i] x[i]=y • 注意：i表示离开数组位置第i个字节，而不是数组的第i个元素
  • 地址/指针赋值指令： • x=&y x=*y *x=y

• 三地址代码的四元式表示
  格式（字段）： op arg1 arg2 result
  如：+ x y z
  对于有些指令，一些参数是空缺的，如
  param x1 null null
[if goto] x null L
  
• 三地址代码的三元式表示
  op arg1 arg2
  使用三元式的位置来引用三元式的运算结果
  
• 三地址代码的间接三元式表示
  包含了一个指向三元式的指针的列表  我们可以对这个列表进行操作，完成优化功能；操作时不 需要修改三元式中的参数
  
• 静态单赋值SAA
  

问题

声明语句的翻译

PPT 24-54

表达式和赋值语句的翻译

• 数组引用生成代码的翻译方案

非终结符号L的三个综合属性

1. L.addr指示一个临时变量，计算数组引用的偏移量 ij * wj
2. L.array是一个指向数组名字对应的符号表条目的指针， L.array.base为该数组的基地址
3. L.type是L生成的子数组的类型，对于任何数组类型t，其宽度由 t.width给出，t.elem给出其数组元素的类型
   

控制流翻译

• 文法：B表示布尔表达式，S代表语句 S → if (B) S1 ; S → if (B) S1 else S2 ;S → while (B) S1 . 代码的布局见下图
  
• 继承属性
  • B.true：B为真的跳转目标
  • B.false：B为假的跳转目标
  • S.next：S执行完毕时的跳转目标

例： $S\longrightarrow if\ B\ then\ S_1$

布尔表达式的翻译

• 当布尔表达式的计算用于跳转分治

布尔表达式翻译的主要语义动作是跳转，而跳转的标签主要根据短路规则来确定。

• 当布尔表达式的计算用于赋值
  采用临时变量的方法
  

switch 语句的翻译

过程调用的翻译

回填

布尔表达式用于语句的控制流时，它总是在取值true时和取值false 时分别跳转到某个位置

• 引入两个综合属性

  • truelist: 包含跳转指令（位置）的列表，这些指令在取值true时执行
  • falselist：包含跳转指令（位置）的列表，这些指令在取值false时执行

• 辅助函数

  • Makelist(i)：创建一个只包含i的列表
  • Merge(p1,p2)：将p1和p2指向的列表合并
  • Backpatch(p,i)：将i作为目标标号插入到p所指列表中的各指令中
    
    

• 控制转移语句的回填
  M的作用就是用M.instr记录下一个指令的位置 • N的作用是生成goto指令坯，N.nextlist只包含这个指令 的位置