07语义分析和中间代码的产生.ppt

第七章 语义分析和中间代码产生 语义分析和中间代码的产生 在词法分析和语法分析之后，编译程序要进行静态语义检查和翻译 静态语义检查通常包括： 类型检查 控制流检查 一致性检查 相关名字检查 翻译为中间语言的好处： 便于进行与机器无关的代码优化 使编译程序改变目标机更容易 使编译程序的结构在逻辑上更为简单明确，以中间语言为界面，编译前端和后端的接口更清晰 1 中间语言 掌握几种中间语言的基本结构 逆波兰表示 图表示法（DAG 和抽象语法树） 三地址代码（四元式、三元式、间接三元式） 1.1 后缀式 后缀式表示法又称逆波兰表示法，把运算量（操作数）写在前面，把算符写在后面（后缀） 一个表达式的后缀式可以如下定义： 如果E是一个变量或常量，则E的后缀式是E自身 如果E是E1 op E2形式的表达式，这里op是任何二元操作符，则E的后缀式为 E1’ E2’ op,这里E1’和E2’分别为E1和E2的后缀式 如果E是(E1)形式的表达式，则E1的后缀式就是E的后缀式 例如：a+b可以写成 (a+b)*c可以写成 abc+*代表 ab+cd+*代表 把表达式翻译成后缀式的语义规则描述： 1.2 图表示法 图表示法包括DAG与抽象语法树 无循环有向图（Directed Acyclic Graph , 简称 DAG)与抽象语法树一样，对于表达式中的每个子表达式，DAG图中都有一个结点。一个内部结点代表一个操作符，它的孩子代表操作数 两者不同的是，在DAG图中代表公共子表达式的结点具有多个父结点，而在一棵抽象语法树中公共子表达式被表示为重复的子树 例如：赋值语句a:=b*-c+b*-c的抽象语法树和DAG图如下： 产生赋值语句抽象语法树的属性文法 1.3 三地址代码 三地址代码是由下面一般形式的语句构成的序列: X := y op z 其中，x、y、z为名字、常数或编译时产生的临时变量；op代表运算符号如定点运算符、浮点运算符、逻辑运算符等。每个语句的右边只能有一个运算符 例如：赋值语句a:=b*-c+b*-c的抽象语法树如下： 例如：赋值语句a:=b*-c+b*-c的DAG图如下： 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）复制语句 x：＝y; （4）无条件转移语句goto L; （5）条件转移语句 if x relop y goto L，关系运 算符号relop（ ，=，＞= 等等）; （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 和 * x：＝y。 产生赋值语句三地址代码的属性文法 E.place表示存放E值的名字 E.code表示对E求值的三地址语句序列 newtemp是个函数，对它的调用将产生一个新的临时变量 三地址语句序列是语法树的线性表示，用临时变量代替语法树中的结点 实际实现中，三地址语句序列往往是被存放到一个输出文件中，而不是将三地址语句序列置入code属性之中 三地址代码的具体实现 四元式 op, arg1, arg2, result 三元式 op, arg1, arg2 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 2 说明语句 当考察一个过程或分程序的一系列说明语句时，便可为局部于该过程的名字分配存储空间 对每个局部名字，我们将在符号表中建立相应的表项，并填入相应的信息，如类型、在存储器中的相对地址等 相对地址是指对静态数据区基地址的一个偏移量 2.1 过程中的说明语句 在C、Pascal及FORTRAN等语言的语法中，允许在一个过程中的所有说明语句作为一个组来处理，把他们安排在一块数据区中 需要一个全程变量如offset来跟踪下一个可用的相对地址的位置 计算说明语句中名字的类型和相对地址 第一条产生式及其语义动作可写为： P? {offset:=0 } D 进一步用产生式ε的标记非终结符号，改写产生式，以便语义动作均出现整个产生似的右边：