编译原理语义3(控制语句的翻译).ppt
第 11 讲,编译原理,西北农林科技大学本科教程,主讲教师：赵建邦,第四章 语义分析和中间代码生成,4.1 语义分析概述4.2 属性文法4.3 几种常见的中间语言4.4 表达式及赋值语句的翻译4.5 控制语句的翻译4.6 数组元素的翻译4.7 过程或函数调用语句的翻译4.8 说明语句的翻译4.9 递归下降语法制导翻译方法简介,第四章语义分析和中间代码生成4.5 控制语句的翻译条件语句if条件循环语句while多分支控制语句case(自学)转移语句goto重点掌握通过代码结构图翻译if、while语句(重点),本讲目标,4.5 控制语句的翻译,4.5 程序流程控制的三种基本结构顺序结构：一般用复合语句实现；选择结构：if-else if-else,switch-case;循环结构：for，while,do-while,4.5 控制语句的翻译,图4-11 if(E)S的代码结构,图4-10 条件语句if(E)S1;else S2的代码结构,4.5 控制语句的翻译,为了在扫描条件语句过程中不失时机地处理和回填有关信息，可将GS改写为如下的GS：GS:(1)SCS(1)(2)Cif(E)(3)STPS(2)(4)TPCS(1);else,4.5 控制语句的翻译,(1)无论是哪种if语句，首先用产生式(2)Cif(E)进行归约，这时E的真出口即为S(1)的第一个四元式；E的假出口地址则作为待填信息放在C的语义变量C.chain中等待回填；所以：,4.5 控制语句的翻译,Cif(E)Backpatch(E.tc,nxq);C.chain=E.fc;,(1)SCS(1)(2)Cif(E),扫描到“)”，立即回填E的真出口,C.chain中只保存E的待填假出口,(2)不含else时，用(1)SCS(1)进行规约，E的假出口是S(1)的出口，将C.chain和S(1).chain一起作为S的待填信息链用函数merge链在一起保留在S的语义值S.chain中：,4.5 控制语句的翻译,(1)SCS(1)(2)Cif(E),SCS(1)S.chain=merge(C.chain,S(1).chain),C S(1),规约后：,(3)用产生式(2)Cif(E)进行归约之后，如果：条件语句后有else，用(4)继续规约。,4.5 控制语句的翻译,(2)Cif(E)(3)STPS(2)(4)TPCS(1);else,TP CS(1);else q=nxq;emit(j,_,_,0);Backpatch(C.chain,nxq);TP.chain=merge(S(1).chain,q);,注意1：只要遇到有else的规约，必须先产生一条无条件转移。,if(E)S(1);else S(2),C S(1);else S(2),TP S(2),(4)最后用产生式(3)STPS(2)进行归约，S(2)语句序列处理完后继续翻译if语句之后的后继语句。后继语句的四元式地址与S(2)语句序列的出口一致，故将TP.chain与S(2).chain链接后挂入链头为S.chain的链中，即：,4.5 控制语句的翻译,(2)Cif(E)(3)STPS(2)(4)TPCS(1);else,STPS(2)S.chain=merge(TP.chain,S(2).chain);,课堂练习：将下列语句翻译成四元式（重点）,4.5 控制语句的翻译,（课本P120 例4.5）,if(xy)if(a b)m=m+1;else m=m-1;else x=y;,解答：解题技巧：不需要根据语义子程序，只需要画出 代码结构图，根据转换关系来翻译四元式：,if(xy)if(a b)m=m+1;else m=m-1;else x=y;,一个布尔分量对应 个四元式；else对应 个无条件跳转四元式；注意真假出口的预留与回填。,2,1,4.5 控制语句的翻译,4.5.2 条件循环语句while的翻译1.循环语句的代码结构图：while(E)S(1),图4-12 条件循环语句while的代码结构,1：E的真出口是S(1),2：E的假出口是循环体外,3：S(1)的后面无条件转移，重新判断E,4.5 控制语句的翻译,2.翻译思想：S while(E)S(1)(1)翻译E代码段，并留两个待填的E.tc和E.fc;(2)扫描过“)”之后，就可回填E.tc;(3)翻译S(1)，然后无条件转移到E的第一条四元式；因此：1.为了保证(3)的无条件转移，必须保存E的第一条四元式序号；2.E为假时，需要回填，需要用S.chain保存E.fc;,4.5 控制语句的翻译,3.给出易于及时处理和回填的条件循环语句while的文法GS如下：GS:(1)SWdS(1)(2)WdW(E)(3)Wwhile语义子程序 例：while(ab)S(1)(1)使用(3)Wwhile进行规约。保存条件的开始位置，也就是无条件语句转移的位置。,Wwhile W.quad=nxq;,4.5 控制语句的翻译,例：while(ab)S(1)(2)使用(2)WdW(E)进行规约。由于E的真出口已经确定为nxq，回填E.tc;E.fc无法确定，Wd.chain用于保存待填信息，以备回填；的首入口(W.quad)用Wd.quad保存，以备强制转移。,WdW(E)Backpatch(E.tc,nxq);Wd.chain=E.fc;Wd.quad=W.quad;,4.5 控制语句的翻译,例：while(ab)S(1)(3)使用(1)SWdS(1)进行规约。如果S(1)也是if-else语句，S(1).chain表示S(1)后续的四元式序列，但不是while循环体外的四元式。这时的跳转一定是再回到E条件，因此需要回填S(1).chain对应的四元式串；产生无条件跳转四元式，回到E条件，进行循环；整个while语句的出口，是Wd 的出口，也就是E.fc。,SWd S(1)Backpatch(S(1).chain,Wd.quad);emit(j,_,_,Wd.quad);S.chain=Wd.chain;,课堂练习：将下列语句翻译成四元式（重点）,4.5 控制语句的翻译,（课本P121 例4.6）,while(AB)if(CD)X=Y+Z;,解答：只需要画出代码结构图，根据转换关系来翻译四元式：,一个布尔分量对应 个四元式；else对应 个无条件跳转四元式；while的循环体S最后必须有 个强制跳转四元式。,2,1,1,课堂练习：将下列语句翻译成四元式（重点）,4.5 控制语句的翻译,（课本P121 例4.7）,if(a b)while(xn)x=x+y;/(+,x,y,x),T,T,T,T,jump,F,F,F,F,q,T,F,4.5 控制语句的翻译,4.5.4 多分支控制语句case的翻译(自学)4.5.5 语句标号和转移语句的翻译程序语言中直接改变控制流程的语句是goto L语句，其中L是源程序中的语句标号。标号L在源程序中可以以两种方式出现,(1)定义性出现。定义性出现的语句形式为L:S此时，带标号的语句S所生成的第一个四元式地址即为标号L的值。,(2)引用性出现。引用性出现的语句形式为 goto L它引用L的值作为四元式(j,_,_,L)中转向的目标地址。,4.5 控制语句的翻译,翻译goto L 语句需要查询符号表，根据L是否已经定值，将该语句的使用分为以下几种情况：1.先定义，后使用：(1)形式：L:S GOTO L(2)文法：S goto L(使用标号)Label i:(定义标号),4.5 控制语句的翻译,(3)翻译过程：遇到标号语句时，先将标号规约为Lable,再将L填入符号表中：其中，S.QUAD为S对应的入口四元式序号；当后面的程序中遇到GOTO L时，便产生(j,_,_,S.QUAD)。,4.5 控制语句的翻译,翻译goto L 语句需要查询符号表，根据L是否已经定值，将该语句的使用分为以下几种情况：2.先使用，后定义：(1)形式：GOTO L GOTO L L:S(2)翻译过程：当遇到符号L时，符号表中还未定义，填入符号表中的信息与之前有些不同，如下：,4.5 控制语句的翻译,第一次遇到L的翻译过程：(a)填符号表，将“定义否”一栏填写“未”，地址栏暂时填写即将生成的四元式序号，CAT栏填写“标号”；(b)生成四元式(p)(j,_,_,0)等待回填；,4.5 控制语句的翻译,第二次遇到L的翻译过程：(c)修改符号表，仅将地址栏内容修改为即将生成的四元式序号q；(d)生成四元式(q)(j,_,_,p),其中第四字段的p取自L的地址栏修改前的内容，即形成一个需要回填的链，重复(c)(d)；,4.5 控制语句的翻译,(e)遇到定义性语句L:S出现时，用S语句第一个四元式序号r回填L所对应的链。修改“定义否”为“是”，修改地址栏为r.,课后习题：4.8 4.9,4.5 控制语句的翻译,
