表达式中间代码生成
汇编语言中间代码生成.完整版ppt资料

t1 = b t2 = c d t3 = t1 + t2 t4 = c d t5 = t3 + t4 a = t5
uminus
7.1 中 间 语 言
三地址代码是语法树或dag的一种线性表示
a = (b + cd ) + cd
语法树的代码 dag的代码
t1 = b t2 = c d t3 = t1 + t2 t4 = c d t5 = t3 + t4 a = t5
• 过程调用param x 和call p , n
• 过程返回 return y
• 索引赋值x = y[i]和 x[i] = y
• 地址和指针赋值x = &y,x = y和x = y
7.1 中 间 语 言
赋值语句生成三地址代码的属性文法
产生式
语义规则
S id :=E S.code=E.code || gen(id.place‘=‘ E.place)
语句,但很难用栈来描述它的计算
7.1 中 间 语 言
图形表示 • 语法树是一种图形化的中间表示
assign
a
+
+
uminus c
d
c
d
b (a) 语法树
a = (b + cd ) + cd的图形表示
7.1 中 间 语 言
图形表示
• 抽象语法树是一种图形化的中间表示
• 有向无环图也是一种中间表示
E E1 +E2 E.nptr = mknode( ‘+’, E1.nptr, E2.nptr)
E E1 E2 E.nptr = mknode( ‘’, E1.nptr, E2.nptr)
编译原理语义分析与中间代码生成

编译原理语义分析与中间代码生成在编译原理中,语义分析是编译器的重要组成部分之一,它负责验证和处理源代码中的语义信息,为后续的中间代码生成做准备。
本文将介绍语义分析的基本概念和流程,并探讨中间代码生成的相关技术。
一、语义分析的基本概念和流程语义分析是指对源代码进行语义检查和语义信息提取的过程。
其主要目标是确保源代码在语义上是正确的,并从中提取出各种语义信息,以便后续阶段使用。
语义分析的基本流程如下:1. 词法分析和语法分析:在进行语义分析之前,需要先对源代码进行词法分析和语法分析,以便将代码转化为具有结构的中间表示形式(如抽象语法树)。
2. 符号表的构建:符号表是语义分析的重要数据结构,用于存储程序中出现的各种标识符及其相关信息,如类型、作用域等。
在语义分析阶段,需要构建符号表并实时更新。
3. 类型检查:类型检查是语义分析的核心任务之一。
它通过对表达式、赋值语句、函数调用等进行类型推导和匹配,来验证程序是否存在类型错误。
4. 语义规则检查:除了类型检查外,语义分析还需要检查程序是否符合语言规范中的其他语义规则,如变量是否已声明、函数调用是否正确等。
5. 语义信息提取:语义分析还负责提取源代码中的各种语义信息,如函数调用关系、变量的定义和引用关系、控制流信息等。
这些信息将为后续的代码优化和代码生成提供依据。
二、中间代码生成的相关技术中间代码是指某种形式的中间表示形式,通常与源代码和目标代码之间存在一定的映射关系。
它在编译过程中起到连接前后两个阶段的桥梁作用,并且可以进行一些优化。
常见的中间代码形式之一是三地址码。
三地址码是一种低级的代码表示形式,每条指令最多包含三个操作数。
它具有简洁明了的特点,适合进行后续的优化工作。
在进行中间代码生成时,需要考虑以下几个方面的技术:1. 表达式的翻译:在将源代码转化为中间代码时,需要将源代码中的表达式进行翻译。
这包括对表达式的计算顺序、运算符优先级等方面的处理。
2. 控制流的处理:在编译过程中,需要将源代码中的控制流转化为中间代码中的条件分支和循环结构。
中间代码生成

:
T integer
T.type=integer T.width=4
enter(x,real,0)
enter(i,integer,8)
例 8-4 x:real; i:integer 的翻译
P{offset:=0}D {offset:=0}D;D {offset:=0}x:T{enter(x,T.type,offset);offset:=offset+T. width};D {offset:=0}x:real{T.type:=real;T.width:=8} {enter(x,T.type,offset);offset:=offset+T.width};D x:real{(x,real,0);offset:=8};D x:real{(x,real,0);offset:=8};i:T{enter(,T.type,o ffset); offset:=offset+T.width} x:real{(x,real,0);offset:=8};i:integer{T.type:=integer; T.width:=4}{enter(i,T.type,offset);offset:=offset+T.wid th} x:real{(x,real,0)};i:integer{(i,integer,8);offset:=12}
全局变量表示为静态数据区的偏移值(offset) 局部变量表示为局部数据区(活动记录部分)的偏移值 两种数据区
例 8-3:相对地址举例
begin real x[8]; integer i, j; …… end 名字 相对地址 x 0 i 64 j 68
0 8 X[1] X[2]
作用域信息的保存
编译器编译原理详解

编译器编译原理详解编译器是一种将源代码转换为目标代码的程序。
它的作用是将人类可读的源代码翻译成计算机可执行的目标代码。
编译器的编译原理是一门关于如何设计和实现编译器的研究领域。
下面详细介绍编译器的编译原理。
编译器的编译原理主要包括以下几个部分:词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成、代码优化和目标代码生成。
词法分析是编译器的第一步,它将源代码分解成一系列的词法单元。
词法单元是编译器的最小处理单位,比如关键字、标识符、运算符和常数等。
词法分析器通常通过正则表达式来识别这些词法单元,然后生成一个词法分析表,用于语法分析。
语法分析是编译器的第二步,它根据词法分析器生成的词法单元序列,将其组合成抽象语法树。
抽象语法树是一种以树状结构表示源代码语法结构的数据结构。
语法分析使用的主要技术是上下文无关文法和语法分析算法,如LL算法和LR算法等。
语义分析是编译器的第三步,它主要负责对抽象语法树进行语义检查和类型推导。
语义检查是验证源代码是否符合语言规范的过程,比如检查变量是否定义、函数调用是否正确等。
类型推导是确定表达式的类型的过程,比如确定算术表达式的结果类型。
中间代码生成是编译器的第四步,它将抽象语法树转换成一种中间表示形式,通常是三地址代码或类似的形式。
中间代码是一种与具体机器无关的代码表示形式,它可以简化后续的代码优化和目标代码生成。
代码优化是编译器的第五步,它对中间代码进行优化,以提高目标代码的执行效率和空间利用率。
代码优化可以包括常量折叠、公共子表达式消除、循环不变表达式移动等优化技术。
目标代码生成是编译器的最后一步,它将中间代码转换成目标机器的机器代码。
目标代码生成主要包括指令选择、寄存器分配和代码布局等过程。
指令选择将中间代码转换成目标机器的指令序列,寄存器分配将临时变量分配到目标机器的寄存器或内存位置,代码布局将指令按照一定的顺序排列,以提高指令的缓存命中率。
综上所述,编译器的编译原理涉及词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成、代码优化和目标代码生成等几个主要部分。
简述编译程序总体各部分主要功能

简述编译程序总体各部分主要功能编译程序是计算机科学中的一个重要概念,它是将高级程序语言转化为机器语言的过程。
在编译程序的实现中,各个部分承担着不同的功能,共同完成编译的任务。
本文将对编译程序的总体各部分主要功能进行简述,以帮助读者更好地理解编译程序的工作原理和流程。
一、词法分析词法分析是编译程序的第一步,其主要功能是将源程序分解为一个个的单词或符号。
在词法分析中,通过使用正则表达式和有限状态自动机等方法,识别出程序中的关键字、标识符、运算符、分隔符等各种单词,并将其转化为相应的记号。
词法分析器还会忽略空格、注释等无关的字符,从而将源程序转化为一个个记号序列。
二、语法分析语法分析是编译程序的第二步,其主要功能是根据语法规则对记号序列进行分析,并生成抽象语法树(Abstract Syntax Tree,简称AST)。
语法分析器通过使用上下文无关文法和递归下降等方法,对记号序列进行语法检查。
如果记号序列符合语法规则,则会生成一棵抽象语法树,反之则会报告语法错误。
三、语义分析语义分析是编译程序的第三步,其主要功能是对抽象语法树进行语义检查。
语义分析器会检查各个语句之间的语义关系,并进行类型检查、约束检查等操作。
如果发现语义错误,语义分析器会向编译器报告错误信息,并提供相关的建议。
语义分析还包括符号表管理和类型推导等功能,用于记录程序中声明的符号和推断表达式的类型。
四、中间代码生成中间代码生成是编译程序的第四步,其主要功能是将抽象语法树转化为中间代码。
中间代码是一种介于源代码和目标代码之间的表示形式,它能够简化后续的优化和生成目标代码的过程。
中间代码生成器可以根据目标平台的特性和需求,选择合适的中间表示形式,如三位置区域码、四元式、虚拟机指令等。
中间代码生成还可以对代码进行优化,以提高程序的性能和效率。
五、代码优化代码优化是编译程序的第五步,其主要功能是对生成的中间代码进行优化。
代码优化器通过使用各种优化技术和算法,对中间代码进行分析和重组,以提高程序的执行效率和资源利用率。
中间代码生成5

S→TS2
19
if B then
x:=2 else y:=4
x:=2 else y:=4 C C.chain=(2);Gen(Jz,T1, ,xxxx)
CS1else y:=4 NXQ
(1) (2)
(3) (4) (5) (6)
y:=4 T T.chain=(4);Gen(J , , ,xxxx); backpatch((2),(5)) TS2 S backpatch((4),(6))
6
5 一些基本操作 •newtemp( ) •gen(操作符,操作数1,操作数2,结果) 产生一临时变量; 填入四元式表;
•fill( i,属性)
•entry( i ) •backpatch( m,n)
填入符号表;
查符号表,返回 i 在符号表中的位置; 把 n 填入 四元式表第 m 个四元式中;
7
第三节
简单变量说明语句的翻译
程序设计中,首先应该对程序中使用的变量进行说明.其目的 是规定变量所占用空间的大小. 编译时, 对变量说明语句的翻译工 作,本质上就是把变量名及属性登记在符号表中,以便后续工作中 使用. pascal 语言的简单变量说明语句为: x,y,z:real; 语法可表示为: 该文法代表了所有 D → NAMELIST:T 非结构型变量的说明语 NAMELIST→ NAMELIST,i | i 句. T → integer|real|boolean|char
*
B为真? F
S1 的四元式
*
S2 的四元式
转移语句;此时,由于S2未处理, 无条件转
移语句的转移地址不确定;回填条件转移语句的地址. (4)归约S2;回填无条件转移语句的地址.
18
编译原理与中间代码生成技术

编译原理与中间代码生成技术编译原理是计算机科学中的重要理论基础,它研究的是将高级语言翻译成机器语言的转换过程。
而中间代码生成技术则是编译原理中的一个关键环节,它负责将源代码转换为中间表示形式,为后续的优化和目标代码生成做准备。
本文将介绍编译原理的基本概念和中间代码生成技术的原理与应用。
一、编译原理基础编译原理是计算机科学中的一个重要分支,它研究的是高级语言程序如何转换为机器语言的过程。
编译原理包括词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成、代码优化和目标代码生成等多个阶段。
其中,中间代码生成是编译原理的一个关键环节,它将源代码转换为中间表示形式,以便后续的优化和目标代码生成。
二、中间代码生成技术的原理中间代码是源代码与目标代码之间的一种中间表示形式。
它既比源代码更容易理解,又比目标代码更容易生成和优化。
中间代码生成技术的目的是将源代码转换为中间代码,为后续的优化和目标代码生成做准备。
中间代码生成技术的原理可以用以下步骤来描述:1. 词法分析:将源代码分割成一个个语法单元,比如标识符、关键字、操作符等。
词法分析器会根据事先定义好的词法规则,将源代码转换为词法单元序列。
2. 语法分析:将词法单元序列转换为抽象语法树(AST)。
语法分析器会根据事先定义好的语法规则,分析词法单元序列所组成的语法结构,并构建出相应的抽象语法树。
3. 语义分析:对抽象语法树进行语义检查和类型推断。
语义分析器会检查语法结构中是否存在语义错误,并为表达式推导出对应的类型信息。
4. 中间代码生成:将语法树转换为中间代码表示形式。
中间代码生成器会根据语义信息和事先定义好的转换规则,将语法树转换为中间代码表示形式。
三、中间代码生成技术的应用中间代码生成技术广泛应用于编译器、解释器和虚拟机等领域。
以下是中间代码生成技术在这些领域的具体应用场景:1. 编译器:编译器是将高级语言程序转换为机器语言的工具。
中间代码生成技术在编译器中起到了至关重要的作用,它能够将源代码转换为中间代码表示形式,为后续的代码优化和目标代码生成做准备。
编译器设计-符号表-中间代码生成

编译器设计-符号表-中间代码⽣成编译器设计-符号表-中间代码⽣成Compiler Design - Symbol TableCompiler - Intermediate Code Generation⼀.Compiler Design - Symbol Table符号表是编译器为存储变量名、函数名、对象、类、接⼝等各种实体的出现情况⽽创建和维护的⼀种重要的数据结构。
符号表既可⽤于编译器的分析部分,也可⽤于编译器的综合部分。
符号表可⽤于以下⽬的,具体取决于所使⽤的语⾔:将所有实体的名称以结构化形式存储在⼀个位置。
以验证是否已声明变量。
要实现类型检查,请验证源代码中的赋值和表达式在语义上是否正确。
确定名称的作⽤域(作⽤域解析)。
符号表只是⼀个可以是线性表或哈希表的表。
它以以下格式为每个名称维护⼀个条⽬:<symbol name, type, attribute>例如,如果符号表必须存储有关以下变量声明的信息:static int interest;然后它应该存储条⽬,例如:<interest, int, static>attribute⼦句包含与名称相关的条⽬。
实施Implementation如果编译器要处理少量数据,那么符号表可以实现为⽆序列表,这很容易编码,但它只适⽤于⼩表。
符号表可以通过以下⽅式之⼀实现:线性(排序或未排序)列表⼆叉搜索树哈希表其中,符号表主要实现为哈希表,其中源代码符号本⾝被视为哈希函数的键,返回值是关于符号的信息。
操作Operations符号表(线性或哈希)应提供以下操作。
插⼊()此操作在分析阶段使⽤得更频繁,即编译器的前半部分,其中标识了标记并将名称存储在表中。
此操作⽤于在符号表中添加有关源代码中出现的唯⼀名称的信息。
存储名称的格式或结构取决于⼿头的编译器。
源代码中符号的属性是与该符号关联的信息。
此信息包含有关符号的值、状态、范围和类型。
函数的作⽤是:将符号及其属性作为参数,并将信息存储在符号表中。
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表达式中间代码生成
实验目的:
熟悉算术表达式的语法分析与中间代码生成原理
实验内容:
·构造算术表达式的四元式翻译文法
·设计算术表达式的递归下降子程序分析算法
·设计算术表达式的四元式生成算法
·实现代码并调试运行
实验要求:
·输入——算术表达式
·输出——语法分析结果
相应的四元式序列
1.算术表达式文法
G(E): E → E ω0 T | T
T → T ω1 F | F
F → i | (E)
2.文法变换:G’(E) E →T {ω0 T}
T →F {ω1 F}
F → i | (E)
3.翻译文法:
E →T {ω0“push(SYN, w)” T “QUAT”}
T →F {ω1“push(SYN, w)” F “QUAT”}
F →i “push(SEM, entry(w))” | (E)
其中:·push(SYN, w)—当前单词w入符号栈SYN;
·push(SEM, entry(w)) —当前i在符号表中的入口值压入语义栈SEM;
·QUAT —生成四元式函数
i.T:=newtemp;
ii.QT[j]:=( SYN[k], SEM[s-1], SEM[s], T); j++;
iii.pop( SYN, _ ); pop( SEM, _ ); pop( SEM, _ );
push( SEM, T );
4.递归下降子程序:
·数据结构:SYN —算符栈;
SEM —运算对象栈;
Z E
err
err
5.程序
// quat.cpp : Defines the entry point for the console application.
#include "stdafx.h"
#include "string.h"
#include "stdio.h"
char syn[10]; //文法符号栈
int i_syn;
char sem[10]; //运算对象栈
int i_sem;
char exp[50]; //算术表达式区
int i;
char qt[30][15]; //四元式区
int j;
char temp='q'; //临时变量,取值为r--z
int E();
int T();
int F();
void quat(); //生成四元式函数
int main(int argc, char* argv[])
{
printf("please input your expression:");
scanf("%s",exp); //输入四元式
i=0; //read(w)
E();
if (exp[i]=='\0')
for (i=0;i<j;i++) //输出四元式序列printf("%s\n",qt[i]);
else
printf("err");
printf("Hello World!\n");
return 0;
}
int E()
{
T();
while ( exp[i]=='+' || exp[i]=='-')
{
syn[++i_syn]=exp[i]; //push(SYN,w)
i++; //read(w)
T();
quat();
}
return 1;
}
int T()
{
F();
while ( exp[i]=='*' || exp[i]=='/')
{
syn[++i_syn]=exp[i]; //push(SYN,w)
i++; //read(w)
F();
quat();
}
return 1;
}
int F()
{
if ( exp[i]=='(')
{
i++; //read(w)
E();
if ( exp[i]!=')')
{
printf("err");
return 0;
}
}
else if ((exp[i]>='a' && exp[i]<='p')||(exp[i]>='0' && exp[i]<='9'))
{
sem[++i_sem]=exp[i]; //push(SEM,w) }
else
{
printf("err");
return 0;
}
i++; //read(w)
return 1;
}
void quat()
{
temp++;
strcpy(qt[j],"( , , , )"); //QT[j]:=(SYN[k],SEM[s-1],SEM[s],temp);
qt[j][1]=syn[i_syn];
qt[j][3]=sem[i_sem-1];
qt[j][5]=sem[i_sem];
qt[j][7]=temp;
j++;
i_syn--; //pop(SYN);
i_sem--; //pop(SEM);
i_sem--; //pop(SEM);
sem[++i_sem]=temp; //push(SEM,temp);
}。