编译原理|第7章|布尔表达式的翻译

1. 数值表示法
   1. 如同计算算数表达式一样，一步步计算（先算括号，后外面）
   2. 例子：
      1. a or b and not c 翻译成：

                          T1=not c

                          T2=b and T1

                          T3=a and T2

                     2.   a

                         if a

                         翻译成：

                               100：if a

                               101: T=0

                              102: goto 104

                               103: T=1

                               104:

• 关于布尔表达式的数值表示法的翻译模式
  • 过程emit将三地址代码输送到文件中
  • nextstat：输出下一条三地址语句的地址索引
  • 过程emit每产生一条指令，nextstat加1
  • E->E1 or E2 {
    • E.place:=newtemp
    • emit( E.place:=E1.place or E2.place)}
      • E.place是E.code存储的三地址代码的位置，或者变量
  • E->E1 and E2 {
    • E.place=newtemp
    • emit(E.place=E1.place and E2.place)}
  • E->not E1 {
    • E.place:newtemp
    • emit(E.place=not E1.place)}
  • E->(E1){
    • E.place=E1.place}
  • E->id1 relop id2 {
    • E.place=newtemp,
    • emit(if id1 relop id2 goto nextstat+3),
    • emit(E.place=0)
    • emit(goto nextstat+2)
    • emit(E.place=1)}
  • E->id {E.place=id.place}
• 例子：布尔表达式a
• 100：if a
• 101: T1=0
• 102: goto 104
• 103: T1=1
• 104: if c
• 105: T2=0
• 106: goto 108
• 107: T2=1
• 108: if e
• 109: T3=0
• 110: goto 112
• 111: T3=1
• 112: T4=T3 and T2
• 113: T5=T4 or T1

产生布尔表达式三地址代码的属性文法（语法规则）

• newlabel产生一个新的符号标号
• 对于一个布尔表达式E，设置两个属性
  • E.true是E为真的时候的控制流向的标号
  • E.false是E为假的时候的控制流向的标号
  • E.code记录E生成的三地址代码的序列
  • E->E1 or E2
    • • E1.true =E.true
      • E1.false=newlabel
      • E2.true=E.true
      • E2.false=E.false
      • E.code=E1.code||gent(E1.false)E2.code
  • E->E1 and E2
    • • E1.true =newlabel
      • E1.false=E.false
      • E2.true=E.true
      • E2.false=E.false
      • E.code=E1.code||gen(E1.true)||E2.code
  • E->not E1
    • • E.true=E1.false
      • E.false=E1.true
      • E.code=E1.code
  • E->(E1)
    • • E.true=E1.true
      • E.false=E1.false
      • E.code=E1.code
  • E->id1 relop id2
    • • E.code=gen(if id1.place relop id2.place goto E.true )||gen(goto E.false)
  • E->true
    • • E.code=gen(goto true)
  • E->false
    • • E.code=gen(goto false)

根据属性文法翻译布尔表达式：a

具体过程不详细说明，大概过程就是根据属性文法（语法规则），先画出语法树，然后再自上而下分析每一个表达式的真假出口，然后再自下而上写出代码

然而刚才的翻译是2遍扫描，提出了优化的翻译方法：自下而上一次扫描并翻译

一遍扫描实现布尔表达式 的翻译

• 以四元式为中间语言
• 四元式存入一个数组中数组下标代表四元式的标号
• 约定：
  • 四元式（jnz,a,-,p）:代表 if a goto p
  • 四元式 (jrop x,y,p）：代表 if x rop y goto p
  • 四元式 (j,-,-p) :goto p
  • 过程emit将四元式代码送到输出数组中
  • 产生四元式时，他的转移地址无法立刻知道，需要以后扫描到特定位置时才能回过头来确定，保存，等待回填
  • 为非终结符E赋予两个综合属性，E.truelist和E.falselist,分别记录布尔表达式，E所对应的四元式中需要回填真，和假的出口的四元式的标号所构成的链表
• 引入语义变量和过程
  • nextquad 指向下一条将要产生的但是没有产生的四元式的地址，初值为1，每当执行一次emit，就自增1
  • makelist(i),创建一个只有i的新链表，其中i是四元式数组的一个下标，返回指向这个链表的指针（开始的时候才用）
  • merge(p1,p2),把p1和p2为链首的两条链合并成一条，返回合并后的链首
  • backpatch(p,t)，回填，把p所链接的每个四元式的第四区填成t
• 布尔表达式的翻译模式
  • M->e
    • M.quad=nextquad
  • E->E1 or M E2
    • backpatch(E1,M.quad)
    • E.truelist=Merge(E1.truelist,E2.truelist)
    • E.falselist=E2.falselist
  • E->E1 and M E2
    • backpatch(E1,truelist,M.quad)
    • E.truelist=E2.truelist
    • E.falselist=Merge(E1,falselist,E2.falselist)
  • E->not E1
    • E.truelist=E1.falselist
    • E.falselist=E1.truellist
  • E->(E1)
    • E.truelist=E1.truelist
    • E.falselist=E1.falselist
  • E->id1 relop id2
    • E.truelist=makelist(nextquad);
    • E.falselist=makelist(nextquad+1);
    • emit(j relop id1.place id2.place,0);
    • emit(j,-,-0);
  • E->id
    • E.truelist=makelist(nextquad)
    • E.falselist=makelist(nextquad+1);
    • emit(j relop, id.place,-0)
    • emit(j,-,-0);