[工学]哈工大编译原理

和 * x＝y。
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6.1.4 三地址代码的具体实现
1．四元式 op, arg1, arg2, result
2．三元式 op, arg1, arg2
3．间接三元式 间接码表+三元式表
四元式需要利用较多的临时单元,四元式 之 间 的联系通过临时变量实现。
中间代码优化处理时，四元式比三元式方
procedure partition （y ，z ：integer ） var i，j ，x，v： integer； begin … end;
begin … end；
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P
M
ε②
proc Q
D
①
;N
D;
S③
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ε⑤ D; S ③
proc P ; N
三地址语句的四元式表示
(- , c , , t1)
(* , b , t1 , t2)
(- , c , , t3)
(* , b , t1 , t4)
(+ ,t2 , t4 , t5)
(= , t5 , ,a)
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三地址语句的三元式表示
op
arg1 arg2
(0) uminus c
a:=b * - c+b * -c
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4
=
a
+
*
*
b
-
b
-
c
c
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(a)语法树
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赋值语句： 中 缀式： a:=b*-c+b*-c 后缀式：
abc-*bc-*+=
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=
a
+
*
b
-
c
(b)dag(Directed Acyclic Graph)
便的多,间接三元式与四元式同样方便，两
种实现方式需要的存储空间大体相同。
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常用三地址码的四元式表示：
1、 x=y op z
（op , y , z , x)
2、 x=op y 3、goto L
4、if x rop y goto L 5、x=y 6、parm x call p,n
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嵌套说明的文法：
P→D D→D; D D→id ：T D→proc id;D;S ……..
此处的T用于产生类型； S用于产生语句
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嵌套说明的程序结构首先要解决的 问题是：非局部数据的访问
综合上述情况，对于程序结构采用分程 序结构的程序来说，要解决的问题是：
1. 局部数据的访问 2.非局部数据的访问
procedure quicksort（m，n ： integer）； var i ,k： integer；
procedure partition （y ，z ：integer ）
var i，j ： integer；
begin … end;
begin … end；
begin … end. 2021/8/26计算机学院
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P→D D→D; D D→id ：T T→integer T→real T→array[num]of T1 T→ ↑T1
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P→D｛offset：＝0}D
D→D; D
D→id ：T ｛enter（，T.type，offset）; offset:=offset＋T.width｝
4. enterproc（table,name, newtable） 号表
在外围过程符号表中建立内嵌过程的新
表项
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翻译时用到的数据结构：
Tblptr是一个栈，用于存放指向嵌套外 层过程的符号表指针
Offset是一个栈，用于存放变量的相对 地址，当过程结束时，offset里记录的 是过程占用的所有字节数。
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6.1.3 三地址语句的种类
（1）赋值语句 x：＝y op z，op为二目算 术算符或逻辑算符;
（2）赋值语句 x：＝op y ，op为一目算 符，如一目减uminus、逻辑非not、移位 算符及转换算符;
（3）无条件转移语句goto L;
（4）条件转移语句 if x relop y goto L，关
第六章 中间代码
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中间代码生成 6.1 中间语言 6.2 常用语句的翻译 6.2.1 说明语句 6.2.2 赋值语句 6.2.3 布尔表达式 6.2.4 过程语句
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序
“中间代码生成”程 序的任务是把：经过语 法分析和语义分析而获得的源程序中间表 示翻译为中间代码表示。
系运算符号relop(< ，=，＞= 等等）;
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（5）复制语句 x：＝y; （6）过程调用语句 param x 和 call p, n ;
过程返回语句 return y; （7）索引赋值 x:=y[i] 及 x[i] :=y ; （8）地址和指针赋值 x＝＆y，x＝* y
同时还要在直接外围过程符号表中增加 一个指向该过程D1符号表的指针
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sort
Nil
header
x
a
readarray
exchange
quicksort
patition
Header
I
j
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嵌套过程的符号表
readarray
header
i
exchange
(1)
*
b (0)
(2) uminus c
(3)
*
b (2)
(4)
+
（1） (3)
(5) assign
a (4)
三元式中使用指向三元式语句的指针。
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三地址语句的间接三元式表示
statement
(0) (14) (1) (15) (2) (14) (3) (15) (4) (16) (5) (17)
T=Qt
0
Q
R
T=tp
4
J int
0
P Q
主
tabptr
04 0 0
offset
MDPNTD→→→→M{piεεneirdDtno{e:tcpgteTtueoir：dr(spt{{;{h｛o(＝ttNpapaop(p::tdd＝=oufo，T(mfddsDptpms.bhwwtt（e(kt1oylt(kbtpiitbtp；）pddatl,ttlpaetb（btrpbhbht)S：llt：lr,ep(l(rpit）ettd()tb,ott（=;rt=.roplno）p；p)poi;atp(ntpot（pmr；(ibptu)lpo(e）;lueso(fgptph,osfbfeTtshfo；(frlr0esp.f)（p;tets,,tyTto（)terop))0f)t.;}p))wef，o；s,(＋iefodtftofst)Tffh｝pesft.：(sew)oe;t)fit=d)f);}steh4t}｝)); 2021/8/26计算机学院 enterproc(top（tblptr），，t3)3}
方法：语法制导翻译。
采用独立于机器的中间代 码的好处：
1. 便于编译系统建立和编译系统的移植；
2. 便于进行独立于机器的代码优化工作。
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6.1 中间语言 • 语法树 • 后缀式 • 三地址代码表示
6.1.1 图表示法
语法树，有向非循环图和后缀式表 示源程序的自然层次结构，例如：
因此，同一个标识符在不同的程序正文 中可能标识不同的对象， 具有不同的性 质，要求分配不同的存储空间。
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于是提出下面的问题： 如何组织符号表， 使得同一个标识符在 不同的作用域中得到正确的引用而不产 生混乱。
进一步我们考虑一下具有嵌套定义的程 序结构
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2pr.o嵌gra套m s的or程t（序inp结ut构，output）；
var x, a ： array［0..10] of integer；
procedure readarray； var i ： integer； begin … end；
procedure exchange； begin … end；
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处理嵌套过程中的说明语句翻译方案
P→MD {addwidth(top(tblptr),top(offset));
①
pop();pop(offset)}
M→ε {t:=mktable（nil）；
②
push(t,tblptr);push(0,offset)｝
D→D1；D2
op arg1 arg2
14 -- c 15 * b 14 16 + 14 15 17 = 15 a
语句的移动仅改变左边的语句表
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6.2 常用语句的翻译
6.2.1 说明语句 说明语句的翻译：对每个局部名字，在符 号表中建立相应的表项填，写有关的信息. 如类型、嵌套深度、相对地址,内情向量等。
header
quicksort
Header
I
k
patition
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翻译时常用操作指：向符直号接表外层
1. mktable( previ指ou向s）当创前过建程一符张新符号表
号表
2. Enter(table，name指，向ty直pe接，外of层fset)插入表项
符号表
3. addwidth（table，wi指dt向h符）内当号嵌记前表过外录程层总名指过域字向 程宽内 的层 符
T→integer ｛T.type ：=integer; T.width：= 4｝
T→real ｛T.type：＝real; T.width ：＝8}
T→array[num]of T1 {T.type:＝array（num.val, T1.type); T.width： ＝num.val *T1.width}
T→ ↑T1 ｛T.type:＝pointer（T1．type）；
T.width ：= 4}
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x:integer;y:real T.type=irnetal T.width=48
Name type
X
int
Y
real
kind …… addr
简单变量
0
简单变量
4
P Offset=0
（op , y , , x) （j , , , L)
(jrop ,x ,y , L) (= , y , ,x) (param, , ,x)
7、x=y[i] x[i]=y (=[] , y[i] , ,x)
8、x=&y x=*y
(=& , y , ,x)
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对于语句a:=b*-c+b*-c 的三种表示方法
④ top(offset）：= top(offset) ＋T.width}
N→ε {t ：＝mktable(top（tblptr))；
⑤
push(t，tblptr）；push（0，offset)}
例：procedure quicksort（m，n ： integer）；
var i ： integer；
………… D
Offset=1042
D
;
D
x : T Enter;offset
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Int T.type T.width
Y : T Enter;offset
real T.type T.width19
二、 保留作用域信息
1 .问题的提出
一般的语言中，标识符的作用在程 序正文中有一个确定的范围。
解决方法:为每一个过程建立一个符号表
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具体翻译时，每当碰到过程说明 D→proc id;D1;S时,便创建一张符号表,并 且把D1中的所有说明都填入此符号表中
新表中有一个指针，指向其直接外围过 程符号表,用于解决非局部数据的访问
过程名id 作为直接外围过程的局部名字 记录在直接外围过程符号表中；
j: T ④
ε⑤
int ＊
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上述语法树对应的语句： Proc Q;proc R;j:int;S;S 遍历语法树所得到的翻译序列：
② ⑤ ⑤＊ ④ ③ ③ ①
执行上面翻译序列符号表及栈的变化
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主t ② ⑤ ⑤ * ④ ③ ③ ① 0 Q
t.type=int t.width=4
相对地址：相对静态数据区基址 或活动 记录中局部数据区基址的一个偏移值
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一、 过程中的说明语句
一个过程中的所有说明语句作为一 个类集来处理用。一个全程变量Offset来记录 下 一个数据在符号表中的相对地址。
下面是类型说 明和数组说明 的文法和翻译 方案
x:integer;y:real
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6.1.2 三地址代码 一般形式 x：＝y op z 相应于图6.1的树和dag的三地址代码
t1 ：＝ -c t2 ：＝ b* t1 t3 ：＝ -c t4 ：＝ b* t3 t5 ：＝ t2+t4 a ：＝ t5 对于语法树的代码
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t1：＝-c t2：＝b*t1 t5：＝t2+t2 a：= t5 对于dag的代码
D→proc id; N D1；S
{t:＝top（tblptr);
addwidth(t,top(offset));
pop（tblptr）；pop（offset);
③
enterproc(top（tblptr），，t)}
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D→ id: T {enter(top(tblptr),,T.type, top(offset));