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