《编译原理》控制流语句 if 和 while 语句的翻译 - 例题解析
《编译原理》控制流语句 if 和 while 语句的翻译 - 例题解析
将 if 和 while 语句翻译成四元式
注:不同教材会有小差异,使用 _ 或者 — ,如果是 —,请注意区分 — 和 - 减号
(一)四元式
四元式是普遍采用的一种中间代码形式,由于它便于优化处理,所以目前在很多编译程序中得到广泛应用。
形式 | 表示 |
---|---|
一般形式 | (op ,arg1 ,arg2 ,result) |
一目运算 | (op ,arg1 ,____ ,result) |
0元运算 | (op ,____ ,____,result) |
如:a:= -b+c*d的四元式为:
(:= 表示赋值,用于区分 =)
(1) ( - , b , __ , T1 )
(2) ( * , c , d , T2 )
(3) ( + , T1 , T2 , T3 )
(4) ( := , T3 , __ , a )
T1 := -b
T2 := c * d
T3 := T1 + T2
a : = T3
四元式的最大优点:
在实现代码优化时,通常需要从现有的运算序列删去某些运算,或者需要挪动一些运算的位置,这对于四元式序列来说,是比较容易实现的。
因为四元式之间的联系是通过临时变量来实现的,所以更改其中一些四元式给整个序列带来的影响较小
(二)if 语句的翻译
描述 if 语句的文法如下:
if E then S1
或者
if E then S1 else S2
其中 E 为布尔表达式
S1,S2 本身也可以是 if 语句或者其他语句
控制语句中的回填技术
一些转移地址并不能不产生这些四元式的同时得知。
也就是说,一个布尔式的真假出口往往不能在产生四元式的同时就确定。
因此,要回填这些地址
拉链
为了记录需回填地址的四元式,采用 “拉链” 的方法。
把需回填 E.true 的四元式拉成一链,把需回填 E.false 的四元式拉成一链,分别称做“真”链和“假”链
IF 语句翻译过程
IF 语句翻译过程大致如下:
(1) 翻译 E,获得一组四元式;
(2) 扫描 E 的真出口,回填;
假出口尚不知;
(3) 翻译 S(1) ;
(4) 遇到 else,S(1) 结束,生成一条无条件转移四元式,但出口不明;
(5) 翻译 S(2) ,结束。
if 语句的翻译例题:
对下语句进行翻译:
if A > B or C thenif D<E then F:=F+1else F:=F-1
else F:=0;
四元式从 100 开始编号:
100 ( j> , A , B , 104 )
101 ( j , _ , _ , 102 )
102 ( jnz, C , _ , 104 )
103 ( j , _ , _ , 112 )
104 ( j< , D , E , 106 )
105 ( j , _ , _ , 109 )
106 ( + , F , 1 , T1 )
107 ( := , T1 , _ , F )
108 ( j , _ , _ , 113 )
109 ( - , F , 1 , T2 )
110 ( := , T2 , _ , F)
111 ( j , _ , _ , 113 )
112 ( := , 0 , _ , F )
113 …
解释:
(1)第 100 号 ( j> , A , B , 104 ) ,表式示如果满足 A > B,此时四元式第四个表示结果的是 104,就表示跳转到 104 号执行,是一个真出口;如果不满足就会继续走到下个序号的四元式 101 号。
(2)第 101 号 ( j , _ , _ , 102 ),表示直接到 102。虽然没有这一句也能到达 102,但是它表表示上面不满足的状态,也叫假出口,必须要写。
(3)所以写条件要一写一对,因为不满足就走到下一个序号的四元式,并且假出口只能在它相邻的下面。
(4)第 102 号 ( jnz, C , _ , 104 ),只有一个参数,操作符时 jnz,然后同样是满足则到 104,不满足走到下一个序号的四元式。
(5)第 106 号 ( + , F , 1 , T1 ),T1 是 F + 1 的结果,此时不表示跳转,不跳转也就是走到下个序号的四元式。
(6)注意赋值语句的表示,第 107 号 ( := , T1 , _ , F ),是将被赋值的元素放在结果的位置上,就是四元式第四个位置。
(三)while 语句的翻译
while 语句的翻译过程
while 语句的翻译过程大致如下:
(1) 翻译 E,待填 E 的真链、假链;
(2) 扫描 do 后,回填 E 的真链;
(3) 翻译 S 语句称代码段;
(4) 无条件转移到 E 代码段的第一条四元式,若 S 有语句链,也应转到 E 代码段的第一条四元式。
while 语句的翻译例题
对下语句进行翻译:
While (a<b) do
{ a=a+3;b=b-3;
}
四元式从 100 开始编号:
101 (j<, a, b, 103) 真出口
102 (j, _, _, 108) 假出口
103 (+, a, 3, T1)
104 (:=, T1, _, a)
105 (-, b, 3, T2)
106 (:=, T2, _, b)
107 (j, _, _, 101)
108 …
解释:
(1)原理同上
(2)注意赋值语句的表示,例如第 104 号 (:=, T1, _, a),是将被赋值的元素放在结果的位置上,就是四元式第四个位置。
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