(清华大学)编译原理 (1).ppt

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第七章7.1抽象语法树7.2逆波兰表示7.3三地址代码为什么使用中间语言?中间语言与具体机器特性无关,一种中间语言可以为生成多种不同型号的目标机的目标代码服务。可对中间语言进行与机器无关的优化,有利于提高目标代码的质量。把源程序映射成中间代码表示,再映射成目标代码的工作分在几个阶段进行,使编译算法更加清洗。7.1抽象语法树抽象语法树也称图表示,是一种较为流行的中间语言表示形式。在抽象语法树表示中,每一个叶结点都表示诸如常量或变量这样的运算对象,而其它内部结点则表示运算符。抽象语法树不同于前述的语法树,它展示了一个操作过程并同时描述了源程序的层次结构。语法规则中包含的某些符号可能起标点符号作用也可能起解释作用。如赋值语句语法规则:S→V=e其中的赋值号“=”仅起标点符号作用,其目的是把V与e分开;条件语句语法规则:S→if(e)S1;elseS2其中的保留字符号if和else起注释作用,说明当布尔表达式e为真时执行S1,否则执行S2。“;”仅起标点符号作用。可以看出,上述语句的本质部分是V、e和Si。当把语法规则中本质部分抽象出来而将非本质部分去掉后,便得到抽象语法规则。与抽象语法相对应的语法树称为抽象语法树或抽象树,如赋值语句x=a?b*c的抽象语法树如图1(a)所示,而图1(b)则是该赋值语句的普通语法树。7.2逆波兰表示逆波兰表示法是波兰逻辑学家卢卡西维奇(Lukasiewicz)发明的一种表示表达式的方法。这种表示法把运算量(操作数)写在前面,把运算符写在后面,因而又称后缀表示法。例如,把a+b写成ab+,把a*(b+c)写成abc+*。1.表达式的逆波兰表示表达式E的后缀表示的递归定义如下:(1)如果E是变量或常数,则E的后缀表示即E自身。(2)如果E为E1?opE2形式,则它的后缀表示为E1E2op;其中op是二元运算符,而E1、E2分别又是E1和E2的后缀表示。若op为一元运算符,则视E1和E1为空。(3)如果E为(E1)形式,则E1的后缀表示即为E的后缀表示。上述递归定义的实质是:后缀表示中,操作数出现的顺序与原来一致,而运算符则按运算先后的顺序放入相应的操作数之后(即运算符先后的顺序发生了变化)。这种表示已不再需要用括号来规定运算的顺序了。后缀表示中的计值用栈实现非常方便。一般的计值过程是自左至右扫描后缀表达式,每碰到运算量就把它推进栈,每碰到K目运算符就把它作用于栈顶的K个运算量,并用运算的结果(即一个运算量)来取代栈顶的K个运算量。2.程序语句的逆波兰表示为了用逆波兰式表示一些控制语句,我们定义转移操作如下:(1)?BL:转向某标号;(2)?BT:条件为真时转移;(3)?BF:条件为假时转移;(4)?BR:无条件转移。部分程序语句的逆波兰表示如下:(1)赋值语句赋值语句“左部=表达式”的逆波兰表示为:左部表达式=例如,赋值语句“x=a+b*c”可按逆波兰式写为:“xabc*+=”。(2)?GOTO语句转向语句“GOTO语句标号”的逆波兰表示为:语句标号BL其中,“BL”为单目后缀运算符,“语句标号”则为BL的一个运算分量。(3)条件语句。BR表示无条件转移单目后缀运算符。例如,“顺序号BR”表示无条件转移到“顺序号”处,这里的顺序号是BR的一个特殊运算分量,用来表示逆波兰式中单词符号的顺序号(即第几个单词),它不同于GOTO语句中的语句标号。BT和BF表示按条件转移的两个双目后缀运算符。例如:布尔表达式e的逆波兰式顺序号N1BT布尔表达式e的逆波兰式顺序号N2BF分别表示当e为真或假时转移到顺序号处;其中,布尔表达式e的逆波兰式和顺序号是两个特殊的运算分量。若使用BT和BF,则条件语句if(e)S1;elseS2的逆波兰式为:e的逆波兰式

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