编译原理语法分析.docx
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编译原理语法分析
实验三 中间代码生成
一．实验目的与要求：
1．掌握语法制导进行语义分析的基本方法。
2．中间代码的几种形式（后缀式，三元式，四元式，抽象语法树和DAG图）。
3．掌握简单表达式，多维下标变量、原子语句、结构语句、声明的中间代码结构。
4．用LR分析法处理表达式（简单的表达式）。
二．实验内容：
给出一表达式的后缀式，借助于语义信息找semstack（数组实现）输出其四元式，假设此表达式只含常量或变量，不含函数的调用。
三、主要算法如下：
1、此方法处理的要点：
A．当读出常量C时，产生常量的内部表示将类型和值Arg（c）压入语义信息栈中。
B．当读出变量id时，产生变量的内部表示，将其类型和内部地址压入语义信息栈。
C．当碰到运算符w时，从栈顶出两个元素即sem[top]和sem[top-1]，产生中间代码Gencode，并从栈顶删除这两个元素，将此中间代码的结果的临时变量的类型和临时变量的地址入栈。
D．重复上述工作，直到扫描完整个表达式。
2、产生中间代码的Gencode过程，工作如下：
1．若sem[top-1].Type≠sem[top].Type,且sem[top-1].Type=integer则结果为实型real，并且为左分量即sem[top-1]产生类型转换代码。
则结果为实型real，并且为左分量产生类型转换代码。
2．若sem[top-1].Type≠sem[top].Type,且sem[top].Type=integer则结果为实型real并且为右分量即sem[top]产生类型转换代码。
3．若sem（[op-1].Type=sem[top].Type，则结果类型为sem[top].Type不产生类型转换。
4．产生（w，sem[top-1]，sem[top]，temp）中间代码。
5．删除左右分量的栈单元，把结果的类型和临时变量地址入栈。
四、实验代码：
#include
#include
#include
typedefstruct{
charname[10];
chartype;
}sem,*ptsem;
typedefstruct{
ptsem*base;
intutop;
}stack;
inti=1;
intj=0;
intn=0;
stacklist;
charst[10],str1[10],*p;
ptsemyylist=newsem[10];
voidpop（ptsem&pt）
{
pt=list.base[list.utop--];
return;
}
voidgencode（ptsemtop,ptsemsubtop,charw）
{
ptsempt=newsem;
if（top->type==subtop->type）{}
elseif（top->type!
='r'）
{
printf（"（FLOAT,%s,t%d）;\n",top->name,i）;
charc=i+48;
top->name[0]='t';
top->name[1]=c;
top->name[2]='\0';
top->type='r';
i++;
}
else
{
printf（"（FLOAT,%s,t%d）;\n",subtop->name,i）;
charc=i+48;
subtop->name[0]='t';
subtop->name[1]=c;
subtop->name[2]='\0';
subtop->type='r';
i++;
}
printf（"（%c,%s,%s,t%d）;\n",w,subtop->name,top->name,i）;
charc=i+48;
pt->type=top->type;
pt->name[0]='t';
pt->name[1]=c;
pt->name[2]='\0';
i++;
push（pt）;
return;
}
voididentify（）
{
while（*p>='a'&&*p<='z'）
st[j++]=*p++;
st[j]='\0';
j=0;
intflag=0;
if（!
strcmp（st,"float"）||!
strcmp（st,"int"））flag=1;
if（flag==1）{strcpy（str1,st）;return;}
sempp;
if（!
strcmp（str1,"float"））
{
strcpy（pp.name,st）;
pp.type='r';
}
if（!
strcmp（str1,"int"））
{
strcpy（pp.name,st）;
pp.type='i';
}
yylist[n++]=pp;
}
voidconid（）
{
ptsempt=newsem;
intflag=0,k=0;
do
{
pt->name[k++]=*p;
if（*p++=='.'）flag=1;
}while（*p>='0'&&*p<='9'||*p=='.'）;
pt->type=flag?
'r':
'i';
if（*p>'9'&&*p<'0'）
{printf（"theconstdatayouinputediswrong"）;
exit（0）;
}
pt->name[k]='\0';
push（pt）;
}
voidmain（）
{
initlist（）;
printf（"\n"）;
charstr[100];
gets（str）;
p=str;
while（*p!
='\0'）
{
if（!
（*p>='a'&&*p<='z'||*p>='A'&&*p<='Z'||*p==';'||*p==''||*p==','））
{printf（"thisdefineiswrong!
"）;exit（0）;}
switch（*p）{
case',':
p++;break;
case'':
p++;break;
case';':
p++;break;
default:
identify（）;
}
}
charstrpds[100];
gets（strpds）;
p=strpds;
charch=*p,a;
ptsemtop,subtop;
while（*p!
='\0'）{
if（ch>='0'&&ch<='9'）a='0';
elseif（ch>='a'&&ch<='z'||ch>='A'&&ch<='Z'）a='1';
elseif（ch=='+'||ch=='-'||ch=='*'||ch=='/'||ch=='^'）a='2';
elseif（ch==';'）break;
elseif（ch==''）a='4';
elsea='3';
switch（a）{
case'0':
conid（）;ch=*p;break;
case'1':
varid（）;ch=*p;break;
case'2':
pop（top）;pop（subtop）;gencode（top,subtop,ch）;ch=*++p;break;
case'3':
printf（"%cisaillegalletter!
\n",ch）;exit（0）;
case'4':
ch=*++p;
}
}
if（*++p!
='\0'）
printf（"thissetenseisillegal!
"）;
}
实验四中间代码优化
一．实验的目的和要求：
1．掌握中间代码优化的目标和要求及优化的必要性。
2．掌握几种优化方法及优化能到什么程度。
3．实现一种简单的中间代码优化常量表达式的局部优化。
二、基本块上常量表达式的局部优化的主要算法如下：
1．设置一张常量表consdef（空）,其元素是二元组（Var，Val），Var是变量名或常量名，Val是它们的值。
2．读当前文件中的四元式tuple。
3．对tuple中的分量去查常量表，若有则用其值去代换，得到新的newtuple。
4．若新的四元式newtuple是（w，A，B，T）情形，若A，B都是常量，则计算AwB的值V，并在consdef表中填入（T，V），同时删除本四元式，即不把此四元式写入输出文件中，否则将新的四元式输入输出文件中。
5．若newtuple是（Assign，A，B）情形，若A是常量，则把（B，A）填入consdef表，（若有B项，则只需改值），若A是变量，但consdef中有B则删除此项。
6．重复上述步骤，直到输入文件结束。
三、实验代码：
structconsdef
{charvar;
intval;}
voidmain（）
{FILE*cfptr;
FILE*cfpt;
charstring[100][100];
char*w;
charr[10];
charstring1='\n';
structconsdefvaltable[100];
for（i=0;i<10;i++）
{valtable[i].val=0;
valtable[i].var='';
} //初始化consdef
if（（cfptr=fopen（"wsq.txt","r+"））==NULL）
printf（"Filecouldnotbeopened\n"）;
else
while（!
feof（cfptr））
{fscanf（cfptr,"%s",string[i]）;
}//读取文件中的内容并将其存入到数组中
fclose（cfptr）;
for（i=0;i {while（string[i][m]!
=','）
{w[m-1]=string[i][m];
}//取tuple的逗号前的3字符串并将其存入到w中
for（into=m-1;o<10;o++）
if（!
strcmp（w,"assig "）&&isdigit（string[i][m]-'\0'）&&!
（isdigit（string[i][m+2]）））
{valtable[e].val=string[i][m];
valtable[e].var=string[i][m+2];
} //若该tuple是赋值语句且第一个是数字第二个是变量
if（!
（isdigit（string[i][m]-'\0'）））//若第一个是变量则查consdef表
{ for（intp=0;p if（valtable[p].var==string[i][m]）//若consdef中有该变量，则改变tuple为newtuple并设置标志v
{string[i][m]=valtable[p].val;
}
if（v） {if（isdigit（string[i][m]-'\0'）&&isdigit（string[i][m+2]-'\0'））
{ if（!
strcmp（w,"addi "））//若该语句是加运算
{valtable[e].var=string[i][m+4];
string[i][m+4]=string[i][m]+string[i][m+2]-48;
valtable[e].val=string[i][m+4];
e++;
string[i][0]='#';
}
if（!
strcmp（w,"subi "）） //若该语句是减运算
{valtable[e].var=string[i][m+4];
string[i][m+4]=string[i][m]-string[i][m+2]+48;
valtable[e].val=string[i][m+4];
string[i][0]='#';
}
if（!
strcmp（w,"divi "）） //若该语句是除运算
{valtable[e].var=string[i][m+4];
string[i][m+4]=（string[i][m]-48）/（string[i][m+2]-48）+48;
valtable[e].val=string[i][m+4];
string[i][0]='#';
}
}
if（!
strcmp（w,"assig "）&&isdigit（string[i][m]-'\0'））
{valtable[e].val=string[i][m];
valtable[e].var=string[i][m+2];
}
}
}
if（（cfptr=fopen（"wsq1.txt","w"））==NULL）//将优化后的tuple存入文件wsq1.txt中
printf（"Filecouldnotbeopened\n"）;
else
for（i=0;i { if（string[i][0]!
='#'）
{ fprintf（cfptr,"%s",string[i]）;
fprintf（cfptr,"%c",string1）;
}
}
}
华东理工大学信息学院计算机系
2010年12月16日
一. 实验序号
实验3
二. 实验题目
中间代码生成
三. 实验日期
2010.12.16-2010.12.23
四. 实验环境（操作系统，开发语言）
操作系统是Windows
开发语言是VisualC++2003语言
五. 实验内容（实验要求）
（a） 在VisualC++2003中创建项目：
“VisualC++项目”/“Win32”（Win32控制台项目）
（b） 输入下面“六.C语言源程序”一节中的C语言语句。
（c） 点击菜单“调试”/“逐语句”（F11）。
（d） 点击菜单“调试”/“窗口”/“反汇编”，观察C语言语句相应的汇编代码并仔细阅读分析和理解所有的汇编代码。
（e） 填写下面“七.汇编代码” 一节中的空白，并在右边的注释处写出你填空的依据（注意：
“七.汇编代码”中的地址也许与你的计算机中观察到的地址有些偏差，请根据“七.汇编代码”中显示的代码的地址进行填写和说明）。
六. C语言源程序
int_tmain（intargc,_TCHAR*argv[]）
{
int nWeigh,nMiles,nLong,nDiscount,Price[10],i,nFee;
nWeigh=10;
nMiles=5;
nLong=0;
if（nMiles>10）
nLong=1;
if（nLong==1&&nWeigh>50）
nDiscount=4;
else
if（nLong==1&&nWeigh>40）
nDiscount=3;
else
if（nLong==1&&nWeigh>30）
nDiscount=2;
else
nDiscount=1;
for（i=0;i<10;i++）
Price[i]=i*20;
i=0;
nFee=0;
while（i {
nFee=nFee+Price[i];
i++;
}
switch（nDiscount）
{
case1:
nFee=nFee+100;
break;
case2:
nFee=nFee+80;
break;
case3:
nFee=nFee+40;
case4:
nFee=nFee+10;
break;
default:
nFee=200;
}
return0;
}
七. 汇编代码
00411A10 push ebp
00411A11 mov ebp,esp
00411A13 sub esp,13Ch
00411A19 push ebx
00411A1A push esi
00411A1B push edi
00411A1C lea edi,[ebp-13Ch]
00411A22 mov ecx,4Fh
00411A27 mov eax,0CCCCCCCCh
00411A2C repstos dwordptr[edi]
00411A2E mov dwordptr[nWeigh],0Ah
00411A35 mov dwordptr[nMiles],5
00411A3C mov dwordptr[nLong],0
00411A43 cmp dwordptr[nMiles],0Ah
00411A47 jle main+40h（411A50）// 如果小于等于的话就跳到下一个if语句
00411A49 mov dwordptr[nLong],1
00411A50 cmp dwordptr[nLong],1
00411A54 jne main+55h（411A65h）//如果nLong不等于1就直接跳到下一个if语句
00411A56 cmp dwordptr[nWeigh],32h
00411A5A jle main+55h（411A65h）
00411A5C mov dwordptr[nDiscount],4
00411A63 jmp main+86h（411A96h）// 直接跳到for循环
00411A65 cmp dwordptr[nLong],1
00411A69 jne main+6Ah（411A7Ah）
00411A6B cmp dwordptr[nWeigh],28h
00411A6F jle main+6Ah（411A7Ah）
00411A71 mov dwordptr[nDiscount],3
00411A78 jmp main+86h（411A96h） // 直接跳到for循环
00411A7A cmp dwordptr[nLong],1
00411A7E jne main+7Fh（411A8Fh） // 如果nLong不等于1，就给nDiscount赋值1
00411A80 cmp dwordptr[nWeigh],1Eh
00411A84 jle main+7Fh（411A8Fh） // 如果nWeigh小于等于30，就给nDiscount赋值为1
00411A86 mov dwordptr[nDiscount],2
00411A8D jmp main+86h（411A96h）
00411A8F mov dwordptr[nDiscount],1
00411A96 mov dwordptr[i],0
00411A9D jmp main+98h（411AA8h）//直接跳到i与10比较的语句
00411A9F mov eax,dwordptr[i]
00411AA2 add eax,1
00411AA5 mov dwordptr[i],eax
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