编译原理 第9章 语义分析和代码生成(Modified)

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9.2 中间代码
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9.2 中间代码
波兰后缀表示除可用来表示表达式类的语言结构以外， 也能够通过操作符的扩充来表示其他的语言结构。
例(P171) 条 件 语 句 ： if <expr> then <stmt1> else <stmt2> 可转换成波兰后缀表示：
<expr><label1>BZ<stmt1><label2>BR<stmt2 > 注意：在该波兰表示中，引入了BZ和BR操作符。
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波兰后缀表示的特点: 操作符位于操作数之后。
例（P170） 算术表达式：F*3.1416*R*(H+R)
波兰后缀表示： F3.1416*R*HR+* 赋值表达式：S=F*3.1416/R*(H+R)
波兰后缀表示： SF3.1416*R/HR+*=
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使用中间代码的优点： ➢不考虑机器的特性，使生成的中间代码较为简单。 ➢生成中间代码的编译程序移植性好，只需为该中 间代码开发一个解释器或者将中间代码翻译为目标 机指令就能在目标机上运行。 ➢在中间代码上更便于做优化处理。
常见的中间代码： ➢（1）波兰后缀表示 ➢（2）N-元表示
三元式 四元式
9.2 中间代码
用一个抽象机的汇编语言作为TEST编译器的目标语 言。TEST机的指令仅能作为TEST语言的目标。TEST 机的模拟程序直接从一个文件中读取汇编代码并执行 它，因此避免了由汇编语言翻译为机器代码的过程。 但是，这个模拟程序并非是一个真正的汇编程序，它 没有符号地址或标号。
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例(P171）条件语句if (X>Y) Z=X；else Z=Y+1；
可以用如下三Z，(1)，(5)
(3) =，Z，X
(4) BR， ，(7)
(5) +，Y，1
(6) =，Z，(5)
(7) …
注意：操作符BMZ和BR分别表示零转移和无条
件转移。
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第9章 语义分析和代码生成(P169)
9.1 语义分析的概念 9.2 中间代码 9.3 声明的处理 9.4 表达式语句 9.5 if语句 9.6 while语句 9.7 for循环语句 9.8 write语句 9.9 read语句 9.10 过程调用和返回 9.11 语义分析及精代品课码件 生成实现
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9.2 中间代码
构建抽象机模型的基本原则：
➢1)与源语言的操作和数据的良好对应：编译程 序的前端将源程序中的每一个原始操作和原始数 据模式翻译成抽象机指令。
➢2)在目标机上的高效实现：抽象机的伪操作能 够迅速转换成目标机的机器指令。
➢3)虚拟体系结构：需要为抽象机体系构建一个 运行环境，以便在该环境中模拟语言的数据模式 和操作的相互作用。 精品课件
9.2 中间代码
将中缀表达式转换成波兰后缀表示的算法实现： 设置一个操作符栈，当扫描到操作数时，就立即
输出该操作数。当遇到操作符时，则要与栈顶操作 符比较其优先级，若栈顶操作符优先级高于栈外操 作符，则输出该栈顶操作符；反之，则栈外操作符 入栈。而对于赋值表达式，只需定义赋值操作符 “=”的优先级低于可在表达式中出现的其他操作 符。
➢1、可移植性：如果花很小的代价，就能将一个 程序移植到另一台机器上，那么称该程序是可移植 的。
➢2、可适应性：如果一个程序能够容易地进行修
改就能满足不同的用户和系统的需求，那么称该程
序是可适应的。
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9.2 中间代码
要将一个给定的编译程序从X机移植到Y机，如果给定 的编译程序已分成前端和后端两部分，而且这两部分之 间定义有良好接口，那么移植的主要工作仅仅是重写现 有编译程序的代码生成程序以产生Y机的代码。一种较 理想的接口形式是抽象机的汇编程序，即能够将源语言 的各种语法结构映射到该抽象机的伪操作上。
➢2)语义分析的另一个重要功能是要分析由语法分 析所识别出来的语句的意义并作相应的语义处理。 例如，对声明语句，用户通过这类语句声明程序中 要使用的变量，并说明其种类和类型等特性。语义 分析程序就要将变量名及其有关属性填入符号表， 以备后面使用。对于程序中的可执行语句，则要根 据该语句的语义生成相应精品的课件中间代码或目标代码。
学习重点
声明的处理 表达式语句 if语句 while语句 for循环语句 write语句 read语句 过程调用和返回精品课件
9.1 语义分析的概念
语义错误：在语法分析中，严格按文法（上下文 无关文法）来检查语句的语法是否正确，但有些语 句单看语法结构并没有错误，但考虑该语句所处的 上下文会引起错误，称这种错误为语义错误。在语 义分析时会处理语义错误。
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四元式的一般形式：
<操作符>，<操作数1>，<操作数2>，<结果 >
其中，<结果>表示操作符操作的结果，该结果 通常是一临时变量，在以后可以由编译程序分配给一 个寄存器或者一个主存地址。四元式的优点是便于进 行例优(P化1处72理）。表达式(A+B)*(C+D)-E能够由下列四元 式序列表示：
+，A，B， T1 +，C，D，T2 *，T1，T2，T3 -，T3，E，T4
注意：T1、T2、T3和精品T课件4均是临时变量。
9.2 中间代码
要开发出可移植又适用的编译程序的一种方法是 使编译程序产生一种作为源程序中间形式的抽象机 的代码。而该抽象机的指令应当尽可能模仿所编译 的源语言的结构，且具备下列特点：
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三元式的一般表示: <操作符>，<操作数1>，<操作数2>
例(P171）
表达式W*X+(Y+Z)可用如下三元式序 列表示：
(1) *，W， X
(2) +，Y， Z (3) +，(1)，(2)
对每一个三元式都编上 号码，且对前面三元式的计 算结果的引用可用三元式的 精编品课号件 来表示。
例(P169) 考虑下段程序，有哪些语义错误？ 1. { int a; 2. int b; 3. real a,c; 4. d=a+b; 5. }
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9.1 语义分析的概念
语义分析主要借助符号表记录的信息来实现语义 分析动作。常见的语义分析动作有：
➢1)对表达式中的操作数进行类型的一致性检查。 当发现类型不一致时，则强制或自动作相应的类型 转换。