• 编译原理——中间代码生成


    预备知识

    源语言->中间代码->目标语言
    中间代码(Intermediate Representation或者IR):复杂性介于源程序语言和机器语言的一种表示形式。


    编译程序锁使用的中间代码有多种形式。常见的有逆波兰记号,三元式。四元式。和树形表示。四元式是一种普遍採用的中间代码形式,非常相似于三地址指令,有时把这类中间表示称为“三地址代码”,这样的表示能够看作是一种虚拟三地址机的通用汇编码,每条”指令“包括操作符和三个地址,两个是为运算对象的,一个是为结果的。
    基本表达式的翻译模式:
    (1)
    Exp:Exp ASSIGNOP Exp
    |Exp AND Exp
    |Exp OR Exp
    |Exp PLUS Exp
    |Exp MINUS Exp
    |Exp STAR Exp
    |Exp DIV Exp
    |ID
    |INTEGER
    |FLOAT
    ;
    分析:
    (1)要给每个语法树结点添加一个place属性,这个place属性的值依据下面规则计算。
    1)假设EXP->ID,不须要为ID建立暂时变量,place的值就等于变量ID的名字;
    2)假设EXP->INTEGER|FLOAT,即推出常数。不须要为常数建立暂时变量,place的值就等于常数值。
    3)E->E1=E2,E1->ID

    emit($1);printf("=");emit($3);

    step1:输出ID;
    step2:输出=
    step3:输出E2.place

    4)i+1;E->E1+E2。newtemp,建立一个暂时变量,E.place=E1.place+E2.place,

    $$>t=newtemp();//创建暂时变量
    emit($$);//输出创建E.place
    printf("=");//输出=
    emit($1);//输出E1.place
    printf("+");//输出+
    emit($3);//输出E2.place

    也就是说,在语法树的叶子结点存在两种place,一种是ID,即变量名,一种是整数或者浮点数。这两种place值都和暂时变量无关,不须要建立暂时变量的操作。
    place的值相应到四元式中:
    1)常数
    2)源程序中变量名ID
    3)为生成四元式而建立的暂时变量名。


    方法一:变量名採用t加上数字的形式。为全部的暂时变量名创建一个符号表,记其在符号表中的位置,这个位置是一个在整数v。从0開始。输出时,输出’t’+v,就能够输出t0,t1这样的形式,并且有效地避免了变量名的反复。
    方法二:直接将place设置成整数类型,再设置一个标记数组used[],用了一个整数i。就在标记数组中将used[i]=-1,表示ti已经被用过了。这样一来。创建一个暂时变量。相当于设置place的值,然后更改used[]数组的值。

    place应该是一个Union,有3种可能值。
    1)int i(相应INTEGER)
    2)char* (相应变量名ID)
    3)float (相应FLOAT)
    4)int t;相应暂时变量编号
    为了能识别place的值是4种中哪一种,再为语法树结点增添一个ptag,1为int,2为float。3为char,4为暂时变量编号。

    union
    {
    int i;
    char* s;
    float f;
    }place;
    int tag;//标志位
    
    int main()
    {
    place.s="ID";
    tag=1;
    if(tag==1)
    printf("%s",place);
    }
    

    除了EXP->ID,EXP->常数,每一条基本表达式规则要有一个输出四元式的操作,emit。

    代码更改:
    因为用union导致了内存的错乱(详细什么原因,过后还须要研究),因此将union去掉,4种类型都设置为语法树结点的成员。这样一来可能浪费了空间,可是能保证代码的正确性。

    一、【实验目的】

    通过在词法分析。语法分析和语义分析程序的基础上,将C—源码翻译成中间代码。认识中间代码的表示形式和生成中间代码的原理和技巧。掌握对简单赋值语句的翻译过程。从而达到对编译器的编译原理有更深的理解。提高代码能力和代码修养。

    二、【实验任务】

    在词法分析,语法分析和语义分析程序的基础上。将C—源码翻译成中间代码,中间代码的表示採用四元式,本实验中仅仅对基本表达式进行翻译,即将下面规则翻译成四元式:表达式赋值语句,两个表达式的逻辑与,逻辑或,加。减,乘。除。

    Exp:Exp ASSIGNOP Exp 
    |Exp AND Exp 
    |Exp OR Exp 
    |Exp PLUS Exp 
    |Exp MINUS Exp 
    |Exp STAR Exp 
    |Exp DIV Exp 
    |ID 
    |INTEGER 
    |FLOAT 
    ;
    

    三、【实验程序】

    1,程序的编译说明

    (1)程序总共包括4个文件gramtree_v1.h gramtree_v1.c gramtree.l gramtree_v1.y
    gramtree_v1.h gramtree_v1.c定义和实现了:
    1)语法树结构体,语法树创建函数,语法树遍历函数
    2)变量符号表结构体,变量符号表的建立函数,查找变量是否已定义的函数。查找变量类型的函数
    3)函数符号表结构体,函数符号表的建立函数,查找函数是否已定义。查找函数类型,查找函数形參个数。
    4)数组符号表,数组符号表的建立函数,查找数组是否已定义的函数,查找数组类型的函数
    5)结构体符号表,结构体符号表的建立函数,查找结构体是否已定义的函数
    6)关于生成中间表达式的2个函数:newtemp()和emit()。newtemp生成了一个暂时变量,emit将一个语法结点的place属性输出到屏幕。
    (2)gramtree.l是flex词法分析模块
    (3)gramtree_v1.y是bison语法分析模块。


    在bison文件里。在相应的变量定义,函数定义,数组定义 ,结构体定义,变量调用,函数调用,数组调用。结构体调用相应的语法规则中,建立或者查询相应的符号表。实现语义分析和特定错误的检測 然后输出错误类型和错误行号。


    (4)编译时使用Makefile文件:
    1)编写Makefile文件内容,运行:vim Makefile

    2,实验分析

    (1)要给每个语法树结点添加一个place属性,这个place属性的值依据下面规则计算。
    1)假设EXP->ID,不须要为ID建立暂时变量。place的值就等于变量ID的名字。
    2)假设EXP->INTEGER|FLOAT,即推出常数,不须要为常数建立暂时变量。place的值就等于常数值。
    3)对于规则E->E1=E2,(E1->ID), E->E1&&E2。E->E1||E2,E->E1+E2。E->E1-E2,E->E1*E2,E->E1/E2:
    step1:生成一个暂时变量.
    暂时变量的名字符合t加上一个数字的表示形式,E.place的值就等于生成的暂时变量;
    step2:输出E.place->输出E1.place->输出操作符->输出E2.place。
    这样就完毕了一条四元式的生成和输出。

    (2)属性place的设置
    在语法树的叶子结点存在两种place,一种是ID。即变量名;还有一种是整数或者浮点数,这两种place值都和暂时变量无关。不须要建立暂时变量的操作。
    place的值相应到四元式中。有下面3种情况:
    1)常数
    2)源程序中变量名ID
    3)为生成四元式而建立的暂时变量名。

    生成暂时变量的方法
    直接将place设置成整数类型。再设置一个标记数组used[],用了一个整数i。就在标记数组中将used[i]=-1,表示ti已经被用过了。这样一来,创建一个暂时变量,相当于设置place的值,然后更改used[]数组的值。
    于是place的数据类型有下面3种可能值。


    1)int i(相应INTEGER)
    2)char* (相应变量名ID)
    3)float (相应FLOAT)
    4)int t;相应暂时变量编号
    为了能识别place的值是4种中哪一种,再为语法树结点增添一个ptag,1为int,2为float,3为char,4为暂时变量编号。

    3,实验代码

    (1)在语法树结点中添加下面5个成员:place的4种数据类型。和一个用以标志类型的整型变量ptag。

    struct ast
    {
    /*用于生成中间代码的变量,place的4种类型,*/
        int i;//Integer
        float f;//FLOAT
        char id[30];//变量名ID
        int t;//暂时变量t编号
    
        int ptag;//用以标志place的类型1,2,3,4
    }
    

    (2)生成暂时变量的函数newtemp()和输出E.place的函数emit()

    /*关于中间代码的实现函数:创建暂时变量&输出四元式*/
    int newtemp()//创建暂时变量
    {
        int i=0;
        for(i=0; i<100; ++i)//在used[]中找到一个没有被用过的编号
        {
            if(used[i]==0)
            {
                used[i]=i+1;
                return i;//返回的编号就是t的编号
            }
        }
    }
    
    void emit(struct ast* tp)//输出四元式
    {
        if(tp->ptag==1)//place的值是INTEGER
            printf("%d",tp->i);
        else if(tp->ptag==2)
            printf("%2f",tp->f);//place的值是FLOAT
        else if(tp->ptag==3)
            printf("%s",tp->id);//place的值是ID变量名字
        else//place的值是暂时变量编号
            printf("t%d",tp->t);
    }
    

    (3)在基本表达式的语义规则中添加:

    /*Expressions*/
    Exp:Exp ASSIGNOP Exp        /*E1->ID,不须要建立暂时变量*/
    {
    emit($1);//输出E1.place
        printf("=");//输出‘=’
        emit($3);//输出E2.place
        printf("
    ");
        }
    
    |Exp AND Exp        /*逻辑与运算:须要建立暂时变量*/
        {
        $$->t=newtemp();//E.place等于新创建的暂时变量
    	emit($$);//输出E.place
        printf("=");//输出‘=’
        emit($1);//输出E1.place
        printf("&&");//输出‘&&’
        emit($3);//输出E2.place 
        printf("
    ");
        }
    
    |Exp OR Exp /*逻辑或运算:须要建立暂时变量*/
        {
        $$->t=newtemp();//E.place等于新创建的暂时变量
    	emit($$);//输出E.place
        printf("=");//输出‘=’
        emit($1);//输出E1.place
        printf("||");//输出‘||’
        emit($3);//输出E2.place
        printf("
    ");
        }
    
        |Exp PLUS Exp       /*加法运算:须要建立暂时变量*/
        {
        $$->t=newtemp();//E.place等于新创建的暂时变量
    emit($$);//输出E.place
        printf("=");//输出‘=’
        emit($1);//输出E1.place
        printf("+");//输出‘+’
        emit($3);//输出E2.place
        printf("
    ");
        }
    
        |Exp MINUS Exp  /*减法运算:须要建立暂时变量*/
        {
        $$->t=newtemp();//E.place等于新创建的暂时变量
    emit($$);//输出E.place
        printf("=");//输出‘=’
        emit($1);//输出E1.place
        printf("-");//输出‘-’
        emit($3);//输出E2.place
        printf("
    ");
        }
    
        |Exp STAR Exp       /*乘法运算:须要建立暂时变量*/
        {
        $$->t=newtemp();//E.place等于新创建的暂时变量
    emit($$);//输出E.place
        printf("=");//输出‘=’
        emit($1);//输出E1.place
        printf("*");//输出‘*’
        emit($3);//输出E2.place
        printf("
    ");
        }
    
        |Exp DIV Exp    /*除法运算:须要建立暂时变量*/
        {
            $$->t=newtemp();//E.place等于新创建的暂时变量
    	emit($$);//输出E.place
            printf("=");//输出‘=’
            emit($1);//输出E1.place
            printf("/");//输出‘/’
            emit($3);//输出E2.place
            printf("
    ");
            }
    
        |ID  /*E->ID,不须要建立暂时变量*/
        {
        strcpy($$->id,$1->content);//E.place=ID的名字
    	$$->ptag=3;//记录E.place的类型为3
        }
    
        |INTEGER     /*E->INTEGER。不须要建立暂时变量*/
        {
        $$->i=$1->value;//E.place=value
    	$$->ptag=1;//记录E.place的类型为1
        }
    
        |FLOAT      /*E->FLOAT。不须要建立暂时变量*/
        {
        $$->f=$1->value;//E.place=value
    	$$->ptag=2;//记录E.place的类型为2
        }
    
    
    /*
    *Name:gramtree_v1.y
    *Author:WangLin
    *Created on:2015-10-03
    *Version3.0
    *Function:bison语法分析&语义分析&基本表达式的中间代码生成(四元式)
    */
    %{
    #include<unistd.h>
    #include<stdio.h>
    # include<string.h> 
    #include "gramtree_v1.h"
    %}
    
    %union{
    struct ast* a;
    double d;
    }
    /*declare tokens*/
    %token  <a> INTEGER FLOAT
    %token <a> TYPE STRUCT RETURN IF ELSE WHILE ID SPACE SEMI COMMA ASSIGNOP RELOP PLUS
    MINUS STAR DIV AND OR DOT NOT LP RP LB RB LC RC AERROR
    %token <a> EOL
    %type  <a> Program ExtDefList ExtDef ExtDecList Specifire StructSpecifire 
    OptTag  Tag VarDec  FunDec VarList ParamDec Compst StmtList Stmt DefList Def DecList Dec Exp Args
    
    /*priority*/
    %right ASSIGNOP
    %left OR
    %left AND
    %left RELOP
    %left PLUS MINUS
    %left STAR DIV
    %right NOT 
    %left LP RP LB RB DOT
    %%
    Program:ExtDefList {$$=newast("Program",1,$1);}
    	;
    ExtDefList:ExtDef ExtDefList {$$=newast("ExtDefList",2,$1,$2);}
    	| {$$=newast("ExtDefList",0,-1);}
    	;
    ExtDef:Specifire ExtDecList SEMI    
    	{
    	$$=newast("ExtDef",3,$1,$2,$3);
    	if(exitvar($2))
    	printf("Error type 3 at Line %d:Redefined Variable '%s'
    ",yylineno,$2->content);
    	else newvar(2,$1,$2);
    	}    
    	|Specifire SEMI	{$$=newast("ExtDef",2,$1,$2);}
    	|Specifire FunDec Compst
    	{
    	$$=newast("ExtDef",3,$1,$2,$3);
    	 newfunc(4,$1);
    	}
    	;
    ExtDecList:VarDec {$$=newast("ExtDecList",1,$1);}
    	|VarDec COMMA ExtDecList {$$=newast("ExtDecList",3,$1,$2,$3);}
    	;
    /*Specifire*/
    Specifire:TYPE {$$=newast("Specifire",1,$1);}
    	|StructSpecifire {$$=newast("Specifire",1,$1);}
    	;
    StructSpecifire:STRUCT OptTag LC DefList RC 
    	{
    	$$=newast("StructSpecifire",5,$1,$2,$3,$4,$5);
    	if(exitstruc($2))
    		printf("Error type 16 at Line %d:Duplicated name '%s'
    ",yylineno,$2->content);
    	else newstruc(1,$2);
    	}
    	|STRUCT Tag {
    	$$=newast("StructSpecifire",2,$1,$2);
    	if(!exitstruc($2))
    	printf("Error type 17 at Line %d:undefined structure '%s'
    ",yylineno,$2->content);
    	}
    	;
    OptTag:ID {$$=newast("OptTag",1,$1);}
    	|{$$=newast("OptTag",0,-1);}
    	;
    Tag:ID {$$=newast("Tag",1,$1);}
    	;
    /*Declarators*/
    VarDec:ID {$$=newast("VarDec",1,$1);$$->tag=1;}
    	| VarDec LB INTEGER RB {$$=newast("VarDec",4,$1,$2,$3,$4);$$->content=$1->content;$$->tag=4;}
    	;
    FunDec:ID LP VarList RP 
    	{$$=newast("FunDec",4,$1,$2,$3,$4);$$->content=$1->content;
    	if(exitfunc($1))printf("Error type 4 at Line %d:Redefined Function '%s'
    ",yylineno,$1->content);
    	else newfunc(2,$1);}
    	|ID LP RP
    	 {$$=newast("FunDec",3,$1,$2,$3);$$->content=$1->content;
    	if(exitfunc($1))printf("Error type 4 at Line %d:Redefined Function '%s'
    ",yylineno,$1->content);
            else newfunc(2,$1);}
    	;
    VarList:ParamDec COMMA VarList {$$=newast("VarList",3,$1,$2,$3);}
    	|ParamDec {$$=newast("VarList",1,$1);}
    	;
    ParamDec:Specifire VarDec {$$=newast("ParamDec",2,$1,$2);newvar(2,$1,$2);newfunc(1);}
        ;
    
    /*Statement*/
    Compst:LC DefList StmtList RC {$$=newast("Compst",4,$1,$2,$3,$4);}
    	;
    StmtList:Stmt StmtList{$$=newast("StmtList",2,$1,$2);}
    	| {$$=newast("StmtList",0,-1);}
    	;
    Stmt:Exp SEMI {$$=newast("Stmt",2,$1,$2);}
    	|Compst {$$=newast("Stmt",1,$1);}
    	|RETURN Exp SEMI {$$=newast("Stmt",3,$1,$2,$3);
    		newfunc(3,$2);}
    	|IF LP Exp RP Stmt {$$=newast("Stmt",5,$1,$2,$3,$4,$5);}
    	|IF LP Exp RP Stmt ELSE Stmt {$$=newast("Stmt",7,$1,$2,$3,$4,$5,$6,$7);}
    	|WHILE LP Exp RP Stmt {$$=newast("Stmt",5,$1,$2,$3,$4,$5);}
    	;
    /*Local Definitions*/
    DefList:Def DefList{$$=newast("DefList",2,$1,$2);}
    	| {$$=newast("DefList",0,-1);}
    	;
    Def:Specifire DecList SEMI {$$=newast("Def",3,$1,$2,$3);
    	if(exitvar($2)||exitarray($2))  printf("Error type 3 at Line %d:Redefined Variable '%s'
    ",yylineno,$2->content);
            else if($2->tag==4) newarray(2,$1,$2);
    	else newvar(2,$1,$2);}
    	;
    DecList:Dec {$$=newast("DecList",1,$1);}
    	|Dec COMMA DecList {$$=newast("DecList",3,$1,$2,$3);$$->tag=$3->tag;}
    	;
    Dec:VarDec {$$=newast("Dec",1,$1);}
    	|VarDec ASSIGNOP Exp {$$=newast("Dec",3,$1,$2,$3);$$->content=$1->content;}
    	;
    /*Expressions*/
    Exp:Exp ASSIGNOP Exp/*E1->ID,不须要建立暂时变量*/
    	{$$=newast("Exp",3,$1,$2,$3);
        if($1->type!=NULL&&$3->type!=NULL&&strcmp($1->type,$3->type)){printf("Error type 5 at Line %d:Type mismatched for assignment.
     ",yylineno);}
        if($1->tag==3)printf("Error type 6 at Line %d:the left-hand side of an  assignment must be a variable.
     ",yylineno);
        emit($1);//输出E1.place
        printf("=");//输出‘=’
        emit($3);//输出E2.place
        printf("
    ");
        }
    
        |Exp AND Exp /*与运算:须要建立暂时变量*/
        {$$=newast("Exp",3,$1,$2,$3);
    	$$->t=newtemp();//E.place等于新创建的暂时变量
        emit($$);//输出E.place
        printf("=");//输出‘=’
        emit($1);//输出E1.place
        printf("&&");//输出‘&&’
        emit($3);//输出E2.place 
        printf("
    ");
        }
    
        |Exp OR Exp/*或运算:须要建立暂时变量*/
        {$$=newast("Exp",3,$1,$2,$3);
    	$$->t=newtemp();//E.place等于新创建的暂时变量
        emit($$);//输出E.place
        printf("=");//输出‘=’
        emit($1);//输出E1.place
        printf("||");//输出‘||’
        emit($3);//输出E2.place
        printf("
    ");
        }
    
        |Exp RELOP Exp{$$=newast("Exp",3,$1,$2,$3);}
    
        |Exp PLUS Exp/*加法运算:须要建立暂时变量*/
        {$$=newast("Exp",3,$1,$2,$3); 
    	if($1->type!=NULL&&$3->type!=NULL&&strcmp($1->type,$3->type)){printf("Error type 7 at Line %d:Type mismatched for operand.
     ",yylineno);}
    	$$->t=newtemp();//E.place等于新创建的暂时变量
        emit($$);//输出E.place
        printf("=");//输出‘=’
        emit($1);//输出E1.place
        printf("+");//输出‘+’
        emit($3);//输出E2.place
        printf("
    ");
        }
    
        |Exp MINUS Exp/*减法运算:须要建立暂时变量*/
        {$$=newast("Exp",3,$1,$2,$3);
    	if($1->type!=NULL&&$3->type!=NULL&&strcmp($1->type,$3->type)){printf("Error type 7 at Line %d:Type mismatched for operand.
     ",yylineno);}
    	$$->t=newtemp();//E.place等于新创建的暂时变量
        emit($$);//输出E.place
        printf("=");//输出‘=’
        emit($1);//输出E1.place
        printf("-");//输出‘-’
        emit($3);//输出E2.place
        printf("
    ");
        }
    
        |Exp STAR Exp/*乘法运算:须要建立暂时变量*/
         {$$=newast("Exp",3,$1,$2,$3);
    	if($1->type!=NULL&&$3->type!=NULL&&strcmp($1->type,$3->type)){printf("Error type 7 at Line %d:Type mismatched for operand.
     ",yylineno);}
    	$$->t=newtemp();//E.place等于新创建的暂时变量
        emit($$);//输出E.place
        printf("=");//输出‘=’
        emit($1);//输出E1.place
        printf("*");//输出‘*’
        emit($3);//输出E2.place
        printf("
    ");
        }
    
        |Exp DIV Exp/*除法运算:须要建立暂时变量*/
         {$$=newast("Exp",3,$1,$2,$3);
    	if($1->type!=NULL&&$3->type!=NULL&&strcmp($1->type,$3->type)){printf("Error type 7 at Line %d:Type mismatched for operand.
     ",yylineno);}
    	$$->t=newtemp();//E.place等于新创建的暂时变量
        emit($$);//输出E.place
        printf("=");//输出‘=’
        emit($1);//输出E1.place
        printf("/");//输出‘/’
        emit($3);//输出E2.place
        printf("
    ");
        }
    
        |LP Exp RP{$$=newast("Exp",3,$1,$2,$3);}
    	|MINUS Exp {$$=newast("Exp",2,$1,$2);}
        |NOT Exp {$$=newast("Exp",2,$1,$2);}
        |ID LP Args RP {$$=newast("Exp",4,$1,$2,$3,$4);
    	if((!exitfunc($1))&&(exitvar($1)||exitarray($1)))printf("Error type 11 at Line %d:'%s'is not a function.
     ",yylineno,$1->content);
    	else if(!exitfunc($1)){printf("Error type 2 at Line %d:undefined Function %s
     ",yylineno,$1->content);}
    	else if(pnumfunc($1)!=rpnum)printf("Error type 9 at Line %d:parameters num mismatched for function: %s
     ",yylineno,$1->content);}
        |ID LP RP {$$=newast("Exp",3,$1,$2,$3);}
        |Exp LB Exp RB 
    	{$$=newast("Exp",4,$1,$2,$3,$4);
    	if(strcmp($3->type,"int"))printf("Error type 12 at Line %d:%.1f is not a integer.
    ",yylineno,$3->value);
    	if((!exitarray($1))&&(exitvar($1)||exitfunc($1)))printf("Error type 10 at Line %d:'%s'is not an array.
     ",yylineno,$1->content);
        else if(!exitarray($1)){printf("Error type 2 at Line %d:undefined Array %s
     ",yylineno,$1->content);}}
        |Exp DOT ID 
    	{$$=newast("Exp",3,$1,$2,$3);if(!exitstruc($1))printf("Error type 13 at Line %d:Illegal use of '.'.
    ",yylineno);}
    
        |ID /*E->ID,不须要建立暂时变量*/
        {$$=newast("Exp",1,$1);
    	if(!exitvar($1)&&!exitarray($1))
    	{printf("Error type 1 at Line %d:undefined variable %s
     ",yylineno,$1->content);}
    	else $$->type=typevar($1);
        strcpy($$->id,$1->content);//E.place=ID的名字
    	$$->ptag=3;//记录E.place的类型为3
        }
    
        |INTEGER /*E->INTEGER。不须要建立暂时变量*/
        {$$=newast("Exp",1,$1);$$->tag=3;$$->type="int";
    	$$->i=$1->value;//E.place=value
        $$->ptag=1;//记录E.place的类型为1
        }
    
        |FLOAT/*E->FLOAT,不须要建立暂时变量*/
        {$$=newast("Exp",1,$1);$$->tag=3;$$->type="float";$$->value=$1->value;
        $$->f=$1->value;//E.place=value
    	$$->ptag=2;//记录E.place的类型为2
        }
        ;
    
    Args:Exp COMMA Args {$$=newast("Args",3,$1,$2,$3);rpnum+=1;}
        |Exp {$$=newast("Args",1,$1);rpnum+=1;}
        ;
    %%
    
    

    四、 【实验结果】

    1.输入内容: test1.c的内容例如以下:

    [root@localhost IR]# cat test1.c
    int main()
    {
    float x;
    float y;
    float z;
    x=1.5;
    y=1.6;
    z=x+y;
    z=x-y;
    z=x*y;
    z=x/y;
    z=x&&y;
    z=x||y;
    
    z=x+y-1.0-2.0/y;
    z=x*2.5+x*y-x/2.0;
    
    z=x||y+x&&y;
    }
    

    2.输出内容:凝视和空行都是为了直观加上的,不是输出的一部分。

    [root@localhost IR]# cat test1.c|./a.out 
    x=1.500000      /*相应x=1.5;*/    
    y=1.600000      /*相应y=1.6;*/    
    
    t0=x+y          /*相应z=x+y;*/    
    z=t0
    
    t1=x-y          /*相应z=x-y;*/    
    z=t1
    
    t2=x*y          /*相应z=x*y;*/    
    z=t2
    
    t3=x/y          /*相应z=x/y;*/        
    z=t3
    
    t4=x&&y     /*相应z=x&&y;*/   
    z=t4
    
    t5=x||y         /*相应z=x||y;*/   
    z=t5
    
    t6=x+y          /*相应z=x+y-1.0-2.0/y;*/  
    t7=t6-1.000000
    t8=2.000000/y
    t9=t7-t8
    z=t9
    
    t10=x*2.500000      /*相应z=x*2.5+x*y-x/2.0;*/    
    t11=x*y
    t12=t10+t11
    t13=x/2.000000
    t14=t12-t13
    z=t14
    
    t15=y+x             /*相应z=x||y+x&&y;*/  
    t16=t15&&y
    t17=x||t16
    z=t17
    
    

    3.实验结果分析:
    1)从输出结果能够看出,程序正确处理了E->ID,E->常数,E->E1操作符E2的各种情况。E->ID时。输出的E.place就是ID的名字。E->常数时输出的E.place就是常数的值,如表达式x=1.5和y=1.6。E->E1操作符E2时。E.place是暂时变量名。

    2)正确处理表达式中的优先级。
    如 z=x*2.5+x*y-x/2.0;因为乘法和除法的优先级高于加法和减法。因此先对乘法和除法进行计算。最后算加和减。

    对于表达式z=x||y+x&&y;因为加减的优先级高于逻辑与和逻辑或。因此程序先计算加和减。再计算逻辑与和逻辑或。

    3)正确处理了暂时变量的编号。

    五、【实验总结】

    1.place的设置—Union的舍弃
    因为place的数据类型可能有4种,但这4种并非同一时候出现的。一次仅仅是一种类型,这和Union(共同体)的思想恰好一致。因此一開始想把place应该是一个Union。
    union
    {
    int i;//Integer
    float f;//FLOAT
    char id[30];//变量名ID
    int t;//暂时变量t编号
    }place;
    但在实践的过程中,union导致了内存的错乱(详细什么原因。过后还须要研究),因此仅仅能将union舍弃掉,4种类型都直接设置为语法树结点的成员,这样一来可能浪费了空间。可是能保证代码的正确性。

    2.暂时变量编号数组used[]的使用
    used[]的使用是一个比較巧妙的设计,既不占用空间,操作也非常easy,可是这仅仅是针对于本次实验仅仅对基本表达式进行翻译的设计,假设提升实验难度,要求对语句等进行翻译。这样的设计多半是行不通的,须要再寻求一种更强大更健壮的设计。

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