编译原理 第八章 源程序的中间形式

目录

• 第八章 源程序的中间形式
  • 8.1 波兰表示
  • 8.2 N-元表示
  • 8.3 抽象机代码

第八章 源程序的中间形式

一般编译程序都生成中间代码，然后再生成目标代码。

优点是：可移植（与具体目标程序无关） 且易于代码优化

8.1 波兰表示

即后缀表示式

由中缀表达式翻译为波兰表示算法较容易实现。构造一个类似算法优先分析法的算法即可。

波兰表示法

优点：

• 在不使用括号的情况下可以无二义地说明算术表达式
• 波兰表示法更容易转换成机器的汇编语言或机器语言。（操作数出现在紧靠操作符的左边，而操作符在波兰表示中的顺序即为进行计算的顺序。）
• 波兰表示不仅能用来作为算术表达式的中间代码形式， 而且也能作为其它语言结构的中间代码形式。

缺点：

• 优化不是十分方便

如：if 语句的波兰表示

：的头一个符号

：一个紧跟在后面的
符号

BZ：二目操作符。若expr结果为false，则产生一个的转移

BR：一目操作符。产生一个的转移。

8.2 N-元表示

在该表示中，每条指令由 n 个域所组成，通常第一个域表示操作符，其余为操作数。

常用的n元表示是：三元式、四元式

三元式

条件语句的三元式：

其中：

BMZ：二元操作符，测试第二个域的值。若 <=0，则按第3个域的地址转移。若为正值则该指令作废

BR：一元操作符，按第3个域做无条件转移

三元式的缺点：

不便于代码优化。

由于优化要删除一些三元式，或对某些三元式的位置要进行变更。三元式的结果（编号）也是某个三元式的操作数，随着三元式位置的变更也应作相应的修改。

间接三元式

便于在三元式上做优化处理。核心为将执行顺序与三元式编号分离，这样在优化时三元式可以不变，而仅仅改变其执行顺序表。

相当于三元式会写下所有操作，例如在优化时要去掉所有的重复三元式。而在间接三元式中不出现重复的三元式，转而用操作代表重复操作。这样就利于代码优化。

四元式表示

通常是编译时分配的临时变量，可由编译程序分配一个寄存器或主存单元。

其中T1～T4为临时变量。用四元式优化比较方便

8.3 抽象机代码

既然是“抽象机”，就是表示它并不是实际的物理目标机器而通常是虚拟的一台“堆栈计算机”。该堆栈式计算机主要由若干寄存器、一个保存程序指令的储存器和一个堆栈式数据及操作存储组成。

寄存器有：

• PC-程序计数器
• NP-New指针，指向“堆”的顶部。“堆”用来存放由NEW生成的动态数据。
• SP-运行栈指针，存放所有可按源程序的数据声明直接寻址的数据。
• BP-基地址指针，即指向当前活动记录的起始位置指针。
• 其他(如MP—栈标志指针，EP—极限栈指针等)

运行P-code的抽象机没有专门的运算器或累加器，所有的运算（操作）都在运行栈的栈顶进行。

例：进行 d:=(a+b)*c的运算，生成P-code序列（实际上是波兰表示形式的中间代码）

中间代码生成实例——翻译成后缀式

死代码原因：由于在if的stm1中有一句goto L 因此若满足初始条件k>i+j，就会一直进入此"循环"，直到不满足到else语句。因此j 29永远不会执行到。