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第七章 中间代码生成

第七章 中间代码生成. 中间语言 语法制导方法 简单表达式的中间代码生成 原子语句的中间代码生成 结构语句的中间代码生成 声明的中间代码. 中间语言. 后缀式----逆波兰式 图结构中间代码（语法树、 DAG) 三地址中间代码（三元式、四元式）. 三地址中间代码. 三元式： i:(  ,op1,op2) 四元式 ： （  ,op1,op2，result). 如： a:= b×c+b×d. 语法制导方法.

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第七章 中间代码生成

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  1. 第七章 中间代码生成 • 中间语言 • 语法制导方法 • 简单表达式的中间代码生成 • 原子语句的中间代码生成 • 结构语句的中间代码生成 • 声明的中间代码

  2. 中间语言 • 后缀式----逆波兰式 • 图结构中间代码（语法树、DAG) • 三地址中间代码（三元式、四元式）

  3. 三地址中间代码 三元式：i:(,op1,op2) 四元式：（ ,op1,op2，result) 如：a:= b×c+b×d

  4. 语法制导方法 • 语法制导方法基于文法结构，在每个产生式的右部增加语义动作，在语法分析过程中，如遇语义动作，就完成对应的语义处理。

  5. 类型检查和类型转换 • 各种条件表达式的类型是否是布尔类型？ • 运算符的运算分量是否相容？ • 赋值语句的左、右部类型是否相容？ • 实参与形参的类型是否相容？ • 下标表达式的类型是否为所允许的类型？ • 函数说明中的函数类型与返回值的类型是否一致？

  6. 中间代码生成中的几个问题 • 语义信息的获取与保存 • 语义栈及其操作 • 常用的语义子程序

  7. 简单表达式的LL语法制导 E  T Es Es  +T #GenCode(+) Es Es   T  PTs Ts  *P #GenCode(×) Ts Ts   P  id #Push(id) P  C #Push(C) P (E)

  8. 下标变量中间代码生成 • (1) V → #Init id #PUSH(Addr(id)) A • (2) A → [ E ] #AddNext B • (3) B → • B → [ E ] #AddNext B • #Init：用来初始化下标计数器 n = 0； • #Push：把id首地址压入栈中； • #AddNext： • 1) 下标计数器加1， n := n+1； • 2) 从语义栈中取出下标表达式计算结果result； • 3) 生成计算第n维下标需要累加的地址偏移的四元式组： • ( SUBI, result, Ln, tn+1) ( MULTI , tn+1 , Sk , tn+2 ) • ( MULT, tn+2 , size, tn+3) • 4) 从语义栈中取出地址累加结果ad； • 5) 生成地址累加四元式( ADDI , ad , tn+3 , tn+4) • 6) 把累加后的地址结果压入语义栈；

  9. 表达式中间代码生成的例子 a[5+i].x + m * z 其中，i,m:integer; z:real; a:array[1..100] of rt; rt = record y:int;x:real end • (ADDI, 5, i, t1) • (SUBI, t1 ,1, t2) • (MULTI, t2, 2,t3) • (AADD, a , t3, t4) 5. (AADD , t4, 1, t5) 6. (FLOAT , m, t6) 7. (MULTF , t6, z, t7) 8. (ADDF , t5, t7,t8)

  10. 赋值语句中间代码 • 赋值语句的形式为：Left := Right • 赋值语句的四元式结构 ： • Left 的中间代码 • Right 的中间代码 • (FLOAT , right , —, t ) • (ASSIG , Right（t）, n , Left ) • 语法制导：S L:=R#ASSIGN • #ASSIGN： • 从语义栈中取出赋值号左右分量的语义信息； • 比较类型是否相同，如果不同，则生成类型转换中间代码； • 生成赋值四元式(ASSIG , Right （t）, n , Left )。

  11. 过函调用的中间代码 f(E1，E2，…，En): E1.tuple … En.tuple (ACT,E1.Arg) … (ACT,En.Arg) (CALL,<f>,—，result) 或(CALL,<f>，—) 传给形参

  12. 形参实参结合中间代码: (VALACT, Ei.Arg, offseti, sizei)……值参 (VARACT, Ei.Arg, offseti, sizei)……变参 (FUNCACT, Ei.Arg, offseti, sizei)……函数参数 (PROACT, Ei.Arg, offseti, sizei)……过程参数 过/函调用代码： (call ,<f>, true, result) 静态转向地址 (call ,<f>, false, result) 动态转向地址

  13. 例：x + f (H(10), g(Y)) 其中x是整型变量，H为形参函数名，H的形参为 值参，f、g为实在函数名，f的参数均为值参， g的参数为变参。 （ VALACT,10,1,1 ） ( CALL, H, false, t1 ) ( VARACT, Y,1,1 ) ( CALL, g, true, t2 ) ( VALACT, t1, 1,size1 ) ( VALACT, t2, 2,size2 ) ( CALL, f, true, t3 ) ( ADDI, x, t3, t4 )

  14. 过/函调用中间代码的生成 CallHead • 遇到过/函名： 在符号表中的地址压栈，实参计数器为0； • 遇到实参Ei： 产生计算表达式Ei的中间代码，实参的语义 信息压栈，计数器加1。 • 实参结束： 根据过/函的语义信息，检查形参与实参个数 一致？类型相容？种类符合？过/函？， 产生参数传送的中间代码。产生调用的中间代码 删除语义栈中过/函名及实参的内容， 如果是函数 将返回值的语义信息压入栈中。 ActParam CallTail

  15. 过/函调用的语法制导 • ProcFunCall→ id #CallHead ( ParamList ) #CallTail • ParamList→  | ExpList • ExpList→ E #ActParam NextList • NextList→  | , ExpList

  16. GOTO语句和标号语句的中间代码 LABEL L1,L2,...,Ln 空 SGOTO Li（JUMP, ARG(Li) ) SLi:S ( LABEL,ARG(Li) ) S.tuple

  17. 条件语句的中间代码 • 条件语句的文法： S→ if E then S ElsePart ElsePart→ else S ElsePart →  • 条件语句的中间代码形式 if E then S1 else S2if E then S E的中间代码 (THEN, E.FORM, _) S1的中间代码 (ELSE, _, _, _) S2的中间代码 (ENDIF, _, _, _) E的中间代码 (THEN, E.FORM, _) S的中间代码 (ENDIF, _, _, _)

  18. 条件语句的语法制导 S→ if E then #ThenIf S ElsePart #EndIf ElsePart → else #ElseIf S ElsePart →  • #ThenIf 根据Sem [ top ]的值，检查它的类型是否为boolean类型，如果是则产生中间代码 (THEN, Sem[top], _, _)。 • #ElseIf 产生中间代码 (ELSE, _, _, _) • #EndIf 产生中间代码 (ENDIF, _, _, _)

  19. While语句的中间代码 • while语句的文法： S→ while E do S • while语句的中间代码形式 (WHILE, _, _, _) E的中间代码 (DO, E.FORM, _, _) S的中间代码 (ENDWHILE, _, _, _)

  20. while语句的语法制导 S→ while#StartWhile E do#DoWhile S #EndWhile • #StartWhile 产生中间代码 (WHILE, _, _, _) • #DoWhile 遇 do时（表达式E处理完，其值在Sem[top]）： ⑴ 类型检查：检查E是否为boolean类型； ⑵ 产生中间代码 (DO, E.FORM , _, _)； ⑶ E弹栈：pop(1)； • #EndWhile 产生中间代码 (ENDWHILE, _, _, _)

  21. 过程/函数声明的中间代码 • 过程/函数的文法定义： ProcFunDec→ProcDec | FunDec ProcDec→Procedure id (ParamList) Declaration ProgramBody FunDec→Function id (ParamList):Type Declaration ProgramBody

  22. 过/函声明的中间代码形式 中间代码结构： (Entry,Label,Size,Level) ProDec1.tuple …… ProDecn.tuple Body.Tuple (EndProc/EndFunc,-,-,-) 形式： Procedure P(FormDecList) LabelDec ConstDec TypeDec VarDec ProDec1 …… ProDecn Body

  23. 过程声明的例子 (EntryQ,LabelQ,SizeQ,LQ) (Entryf,Labelf,Sizef,Lf) (ADDF, k, k, t0) (ASSIG, t0,f) (ENDFUNC,……) (VALACT, 50,1,1) (CALL, Labelf,true,t1) (ASSIG, t1, u) (MULTF, u,x, t2) (ASSIG, t2, y) (ENDPROC, ……) procedure Q( x: real ); var u : real ; function f(k:real):real; begin f := k +k end; begin u := f(50); y:= u * x end；

  24. 过程/函数声明的语法制导 ProcFunDec → ProcDec | FunDec ProcDec → Procedure id (ParamList) Declaration #Entry ProgramBody #EndProc FunDec → Function id (ParamList): Type Declaration #Entry ProgramBody #EndFunc • #Entry (1) 给子程序Q分配新标号LevelQ，并将它填到Q的符号表项中 (2) 产生入口中间代码 (ENTRY, LabelQ, SizeQ, LevelQ) • #EndProc 和 #EndFunc 在遇到end时产生出口中间代码 (ENDPROC, _, _, _) 或 (ENDFUNC, _, _, _)

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