编译原理（十四）——中间代码生成（2）

一、表达式的中间代码生成

基于LL(1)方法

原始不带有语义动作的LL(1)文法：

简单表达式带有语义动作的LL(1)文法：
GenCode安排在一个运算符的右分量后面，因为这个时候涉及到这个运算符的所有操作数都已经进入语义栈Gem中，可以进行该运算符的计算，生成对应的四元式。

简单表达式的LL(1)分析表

表达式的中间代码生成过程分析举例

语义栈看上去压入的是x，但是实际上压入的是x的语义信息。
首先对应输入流的第一个字符x，文法从E开始推导，（这里的语义栈是从左往右写的），使用E->T Es生成然后T继续使用T->P Ts，继续向下生长子树，继续执行P->id #Push(id)#，（注意写的顺序，id在分析栈的顶部），这个时候可以把id（也就是x）和输入流中的x进行匹配，将id匹配掉，执行push，剩下的不是句柄，继续进行。

执行加减乘除的操作的时候生成对应的四元式。最后的计算结果存储在语义栈Gem的栈顶。
⚠️符号表是在什么时候被创建的？实际上是在语义动作中实现符号表的创建、检查和删除。
⚠️如果是有回溯的自底向上语法如何插入语义动作？首先确定正确的可执行路经，然后在确定好的路径上添加想要执行的语义动作。

例题：

将下列表达式翻译成四元式序列：X*2+A*(i+1)/(j+1),其中i和j为整型变量，其它为实型变量。
（将给定的表达式翻译成四元式，根据计算过程，一般给的是程序）

(float,2,_,t1)//首先将常数赋值给中间变量t1，整型变量变成float
(multf,X,t1,t2)//执行+前面的部分
(addi,i,1,t3)//首先执行i+1的部分
(float,t3,_,t4)//因为i和j是整型变量，在这里进行实型变量运算，所以需要将其转换成float计算
(multf,A,t4,t5)//执行A*(i+1)
(addi,j,1,t6)
(float,t6,_,t7)
(divf,t5,t7,t8)
(addf,t2,t8,t9)

二、变量的中间代码生成

1. 标识符变量——直接压入Gem
2. 指针变量——将栈顶的元素取出，然后将其地址压入Gem
3. 域选择变量——类似结构体structure中的某个分量，eg：student.ID
4. 下标变量（数组）——需要两步寻址
   
   首先检查域名和标识符的正确性；给中间变量开辟一个空间；找到当前访问的是structure中的哪个部分，确定其具体的偏移；Gen（[],sem(s-2),x,t）生成当前要访问的域选择变量的地址。[]表示地址生成运算，sem(s-2)代表当前structure的起始地址，x代表偏移，t存储计算地址得到的结果。将用来计算地址的两个变量弹出Gem，然后将得到的地址结果压入Gem。

typedef struct node{
   int data1;//占一个空间
   float data2;//占2个空间
}Node;

对应的地址：如果层数是l，偏移是Off1
data1——Off1
data2——Off1+1

在取出E的值之前首先要判断一下V是否是数组类型的变量；计算V[E]的所在地址
[(用E减下界)*单位元数大小]+初始地址

#Addnext中要执行的动作：
1. (-,sem(s-1),sem(s-2).low，t1)
2. (*,t1,si,t2)
3. ([ ],sem(s-2),t2,t3)
4. pop(2); push(t3)

上面的过程详细分析：

看起来第一步好像没有什么用途，但是并不是所有语言的数组下界都是从0开始的，所以还是有意义的。

对应的一般情况

例题：

上面的答案没有涉及到数组下界的那个四元式

首先进行a[][]中下标的计算：
(+,5,i,t1)
(-,t1,0,t2)//和第一维下标相减，使用的是定义的A[i][j]中的i
(*,t2,30,t3)
//这里数组a的类型是rt，而rt中每个元素占3个单位
//第一维a[i]指向的是一个10个元素的序列，所以size/per = 30
([],a,t3,t4)
(-,6,0,t5)和第二维下标相减，使用的是定义的A[i][j]中的j
(*,t5,3,t6)
([],t4,t6,t7)
([],t7,1,t8)//访问域变量标识符，int占1个字节，所以这里的偏移量是1
(float,m,_,t9)//m是整型，与浮点型进行计算，向上转型成float，然后参与计算
(*,t9,z,t10)
(+,t8,t10,t11)

对应生成的语法树如下：

数组的下标的下界看定义的时候从哪里开始，这里定义的时候是从1开始的所以是(-,t1,1,t2)

三、赋值语句的中间代码

left中间代码的生成按照正常前面的标识符变量、指针变量、域选择变量、下标变量等进行计算；right中间代码的生成按照表达式中间代码的生成计算。
（赋值语句的left可能是前面的下标变量，left需要计算；right部分可能是一个表达式，right也需要计算。）
ASSIG代表赋值操作

Assign过程中的一些操作：涉及到栈的操作，类型的比较，最后四元式的生成

最后直接使用(=,t8,-,t9)将两边得到的结果直接使用一句=进行操作即可。