编译原理第三版 第七章 语义分析和中间代码产生汇总

N→ Є
D →id: T { enter(top(tblptr), , T.type, top(offset)); top(offset):= top(offset) +T.width } 24
§7.2
说明语句
2.含嵌套说明的翻译模式：
(1)语义规则中的操作: Mktable (previous): 创建一张新符号表,并返回指向新表的一个指针; Enter (table, name, type, offset):
(2)置相对地址为当前offset之值， (3)使offset加上该名字所表示的数据对象的域宽。
20
§7.2 说明语句
3. 相应的翻译模式：
PD { offset:=0 } { enter (, T.type,offset);
DD;D
Did:T
offset:=offset+t.width } Tinteger
(0) (1) (2) (3) (4) (5)
(2) (3) (4)
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§7.１ 中间语言
4.间接三元式：便于代码优化处理
方法：间接码表+三元式表
按运算的先后顺序列出有关三元式在三元表中的位置 例: 语句X:=(A+B)*C;Y:=D↑(A+B)的间接三元式表示如下所示: 间接代码 三元式表 (1) (2) (3) (1) (4) (5)
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已归约串
PLACE
输入串
语义动作
# #X # X:= # X:= # X:= # X:= # X:=
X:= -B*(C+D)# X := -B*(C+D)# X_ -B*(C+D)# X__ B*(C+D)# -B X__B *(C+D)# -E X__B *(C+D)# { E.place:=p=<B>} E1 X_T1 *(C+D)# {E1.place:=newtemp=T1; 生成四元式(1) } … … … … # X:=E*(C X_T1__C +D)# # X:=E*(E1 X_T1__C +D)# { E1.place:=p=<C> } … … … …

编译原理语义分析与中间代码生成在编译原理中，语义分析是编译器的重要组成部分之一，它负责验证和处理源代码中的语义信息，为后续的中间代码生成做准备。

本文将介绍语义分析的基本概念和流程，并探讨中间代码生成的相关技术。

一、语义分析的基本概念和流程语义分析是指对源代码进行语义检查和语义信息提取的过程。

其主要目标是确保源代码在语义上是正确的，并从中提取出各种语义信息，以便后续阶段使用。

语义分析的基本流程如下：1. 词法分析和语法分析：在进行语义分析之前，需要先对源代码进行词法分析和语法分析，以便将代码转化为具有结构的中间表示形式（如抽象语法树）。

2. 符号表的构建：符号表是语义分析的重要数据结构，用于存储程序中出现的各种标识符及其相关信息，如类型、作用域等。

在语义分析阶段，需要构建符号表并实时更新。

3. 类型检查：类型检查是语义分析的核心任务之一。

它通过对表达式、赋值语句、函数调用等进行类型推导和匹配，来验证程序是否存在类型错误。

4. 语义规则检查：除了类型检查外，语义分析还需要检查程序是否符合语言规范中的其他语义规则，如变量是否已声明、函数调用是否正确等。

5. 语义信息提取：语义分析还负责提取源代码中的各种语义信息，如函数调用关系、变量的定义和引用关系、控制流信息等。

这些信息将为后续的代码优化和代码生成提供依据。

二、中间代码生成的相关技术中间代码是指某种形式的中间表示形式，通常与源代码和目标代码之间存在一定的映射关系。

它在编译过程中起到连接前后两个阶段的桥梁作用，并且可以进行一些优化。

常见的中间代码形式之一是三地址码。

三地址码是一种低级的代码表示形式，每条指令最多包含三个操作数。

它具有简洁明了的特点，适合进行后续的优化工作。

在进行中间代码生成时，需要考虑以下几个方面的技术：1. 表达式的翻译：在将源代码转化为中间代码时，需要将源代码中的表达式进行翻译。

这包括对表达式的计算顺序、运算符优先级等方面的处理。

2. 控制流的处理：在编译过程中，需要将源代码中的控制流转化为中间代码中的条件分支和循环结构。

中间语言
常见的中间语言的形式： 后缀式（逆波兰式） 三地址代码 － 三元式 － 四元式 － 间接三元式 DAG图
后缀式
又称逆波兰表示法，把运算量（操作数）写在前面，把算 符写在后面（后缀）。 如：a＋b 写成 ab＋ a＋b*c 写成 abc*+ 定义： 1.如果表达式E是一个变量或常量，则E的后缀式是E自身； 2.如果E是E1 op E2形式的表达式 (op为二元操作符) ，则E的 后缀式为E1’E2’op。E1’ 、E2’分别为E1、E2的后缀式； 3.如果E式(E1)形式的表达式，则E1的后缀式就是E的后缀式。 •这种表达式不需要括号 这种表达式不需要括号
(0) (=[ ]，x，i) (1) (:=，(0)，y)
([ ]=，y，－，x[i]) //变址存数四元式
(0) ( [ ]=，y，i) (1) (:=，x，(0))
(=[ ]，y[i] ，－，x) //变址取数四元式
如a:=b*-c+b*-c
四元式
op (0) (1) (2) (3) (4) (5) arg1 arg2 resul t T1 uminus C
如a*(b+c) 写成 abc＋* (a+b)*(c+d) 写成 ab＋cd＋*
* a b + c a + b c *
＋
d
将表达式翻译为后缀式的语义规则
产生式
E→E1 op E2 E→(E) E→id
语义规则
E.code:=E1.code||E2.code|| op E.code:=E1.code E.code:=id
a:=b*-c+b*-c的三地址代码为：
T1 :＝ -c T2 :＝b*T1 T3 :＝ -c T4 :＝b*T3 T5 :＝T2 +T4 a :＝ T5

n 语义分析的概念:源程序经过词法分析、语法分析后，表明该源程序书写正确、符合程序语言所规定的语法，但语法分析并未对程序内部的逻辑含义加以分析，因此编译程序接着进行语义分析，即审查每个语法成分的静态语义。

如果静态语义正确，则生成与该语言成分等效的中间代码，或直接生成目标代码。

直接生成机器语言或汇编语言形式的目标代码的优点是编译时间短且无需中间代码到目标代码的翻译，而生成中间代码的优点是使编译结构在逻辑上更为简单明确，特别是使目标代码的优化较易实现。

语义分析进行的语义检查有两类：动态语义检查和静态语义检查。

动态语义检查需生成相应的目标代码，在运行时进行；静态语义检查在编译时进行。

教学要求n 掌握：n 1. 逆波兰式, DAG图, 抽象语法树, 三地址代码, 三元式, 四元式等中间代码表示;n 2. 简单赋值语句的翻译, 带数组元素引用的赋值句的翻译;n 3. 布尔表达式的翻译, 控制语句中布尔表达式的翻译;n 4. 控制语句的翻译。

n 了解理解：说明语句的翻译，过程调用和参数的处理。

教学内容n 7.1 中间语言n 后缀式，DAG，三地址码(四元式，三元式，间接三元式)n *7.2 说明语句的翻译n 7.3 赋值语句的翻译，数组元素引用的翻译n 7.4 布尔表达式的翻译n 求布尔式值的翻译，作为控制条件的翻译n 7.5 控制语句的翻译n if ， while ， goto ， casen 7.6 过程调用的处理, 参数传递的处理n *7.7 类型检查（不作要求，不讲）7.1 中间语言n 要掌握几种中间语言的基本结构：n 逆波兰表示即后缀式n 抽象语法树n DAG图n 三地址代码(四元式、三元式、间接三元式)7.1.1 后缀式n 波兰逻辑学家卢卡西维奇（Lukasiewicz）发明的一种表示法，又称逆波兰式表示法。

n 后缀式这种方法是，把运算量(操作数)写在算符的前面，把算符写在运算量的后面(后缀)。