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第五章 语法制导翻译及中间代码生成 §5.1 语法制导翻译概述 一、语法制导翻译定义 语法制导翻译就是以语法分析为主导的语义处理。在自顶向下语法分析 过程中嵌入语义动作，即调用对应的语义子程序。 例如在前面语法分析时分析a+b*c表达式，其分析语法树如下： §5.1 语法制导翻译概述 二、语法制导翻译原理 语法制导翻译的原理就是先为每个文法规定相应的语义，即编写出相应语义处理子程序，整个分析是以语法分析为主导。在自顶向下语法分析时，若某一个规则右部与输入串相匹配时，或者，在自底向上语法分析时，当一个规则被用于归约时，此时该规则对应的语义子程序就进入工作，完成既定翻译任务，产生与语义相应的中间代码或目标代码。 语义动作：给每个文法符号X赋以各种不同的语义值 这里的语义值不一定指具体数值，可以是“类型”、“种属”、“地址”或“代码”等，我们用记号X·TYPE、X·CAT或X·VAL来表示这些值。如果某规则的右部有若干个同一符号出现，那么我们就用上角标来区别这些符号。例如，假定有如下规则和语义动作 ： 例如，假定有输入串1+2+3，我们通过语法树的分析来看如何进行语法 制导翻译，来求出该句子最后值。 输入串1+2+3的语法树如下图所示： 在图所示子树中，子树根处E·VAL的语义值是3，这可用语义动作 E·VAL:=E(1)·VAL+E(2)·VAL算出。使用这个语义动作时，以底部最左的E的 E·VAL的值来代替E(1)·VAL ，而以右边E的E·VAL的值代替E(2)·VAL 。 以这种方法继续下去，我们就推出如下图所示整个语法树每个结点的语义值。 §5.1 语法制导翻译概述 三、语法制导翻译实现 上面我们从原则上讨论了语法制导翻译的原理，下面我们通 过一个自底向上LR分析看如何实现语法制导翻译。例如： 有规则： (1)X∷=… {动作1} (2)Y∷=… {动作2} (3)A∷=XY {动作3} 当使用规则(1)、(2)归约时，{动作1}和{动作2} 工作结果的有关信息(作为X和Y的语义值)应暂时保存下来，以便以后用规则(3)在归约时(动作3)可引用这些值。 现在对LR分析器的分析栈加以扩充，为了在语法分析过程中平行地进行语义处理，使得每个文法符号之后都跟着它的语义值，因此，设置一个语义信息栈，为了清晰起见，我们把这个分析栈每一项分三部分组成：状态STATE、文法符号SYM和语义值VAL。这样，分析栈如下图所示。 例5.2 考虑下面文法及其语义描述： 规 则 语义动作 (0)S′∷=E {print E·VAL} (1)E∷=E(1)+E(2) {E·VAL:=E(1)·VAL+E(2)·VAL} (2)E∷=E(1)*E(2) {E·VAL:=E(1)·VAL*E(2)·VAL} (3)E∷=(E(1)) {E·VAL=E(1)·VAL} (4)E∷=i {E·VAL:=LEXVAL} 其中： 语义动作中的+、*代表整型加、乘算术运算，而且词法分析 程序将送来每个i的整型内部值LEXVAL。 假定语义动作是紧接在归约之后执行的。上面所列的语义动作 就相当于下面所列的程序段： 规 则 程序段 (0)S′∷=E {print VAL［TOP］} (1)E∷=E(1)+E(2) {VAL[TOP]：=VAL[TOP]+VAL[TOP+2]} (2)E∷=E(1)*E(2) {VAL[TOP]：=VAL[TOP]*VAL[TOP+2]} (3)E∷=(E(1)) {VAL［TOP］:=VAL［TOP+1］} (4)E∷=i {VAL［TOP］:=LEXVAL} §5.2 中间语言 一、引言 1. 什么是中间语言 就是和源程序等价的一种编码形式，其复杂性介于源程序 和机器语言中间。 §5.2 中间语言 一、引言 2. 为什么要引入中间语言 (1) 为了使编译程序结构上逻辑简单明确 (2) 为了便于目标代码优化工作 (3) 便于目标代码生成 §5.2 中间语言 二、逆波兰表示