第五章语义分析和中间代码生成.ppt

第五章 语义分析和中间代码生成 本章要求 主要内容：语义分析和中间代码的功能，中间代码的形式，属性文法及语法制导的翻译程序，各种语句的语法制导的翻译过程 重点掌握：属性文法，语义分析与处理的方法,中间代码的表示形式，各种语句的代码结构，各种语句的翻译方法 语义分析和中间代码生成所处的位置： １. 语义分析和中间代码生成在编译器中的位置： 静态语义检查：如：类型、运算、数组维数、越界等的检查 语义处理：如：变量的存储分配、表达式的求值、语句的翻译(中间代码的生成) 总目标：生成等价的中间代码 3. 为什么要此阶段? 逻辑结构清楚；利于不同目标机上实现同一种语言； 利于进行与机器无关的优化，这些内部形式也能用于解释。 4. 什么是中间代码(Intermediate code) 源程序的一种内部表示，不依赖目标机的结构，易于机械生成目标代码的中间表示。 5. 中间代码的几种形式 逆波兰、三元式、间接三元式、四元式、树 5.2中间代码的几种形式 1、逆波兰式： 运算对象写在前，运算符写在后(后缀表示形式) 例：a+b ? ab+ 　　(a+b)*c ? ab+c* 　　a+b*c ? abc*+ 　　a:=b*c+b*d ? abc*bd*+:= 练习 写出下列算式的逆波兰表示 a+b*(c+d/e) a:=b*(-c)+b *(-34) not A or not (C or not D) 后缀式的推广 (1)赋值语句A:=E，后缀式为：AE:= (2)转向语句GOTO L的后缀式为：L’jmp (3)条件语句if xy then m:=x else m:=y 2、三元式 编号（运算符，第一运算数，第二运算数） 如：a：= b*c+b*d (1)（*，b，c） (2)（*，b，d） (3)（+，(1)，(2)） (4)（：=，(3)，a） 对于单目运算符，只有一个运算对象，另一个为空 注意：在三元式中的编号既代表了序号，又代表了结果的存放位置。 3、四元式P172 是目前最常用的中间代码形式: (运算符，第一运算数，第二运算数，结果) 例：a:=b*c+b*d 　 (1)(*,b,c,t1) 　 (2)(*,b,d,t2) 　 (3)(+,t1,t2,t3) 　 (4)(:=,t3, ,a) 也可以写成赋值语句形式： 　(1)t1:=b*c 　(2)t2:=b*d 　(3)t3:=t1+t2 (4)a:=t3 练习 求 -B+C*D 的逆波兰表示形式、三元式和四元式 到目前为止，已知 输入的语法单位，又知道 要翻译的结果的形式，翻译的方法是什么？ 语义分析和翻译的方法：语义表示较流行的方法仍然是属性文法，翻译方法是语法制导的翻译。 属性文法 属性文法:是在上下文无关文法的基础上，为每个文法符号(含终结符和非终结符)配备若干个属性值，对文法的每个产生式都配备了一组属性计算规则(称为语义规则)。在语法分析过程中，完成语义规则所描述的动作，从而实现语义处理。 属性：代表与文法符号相关的信息，如类型、值、代码序列、符号表的内容等。与变量一样，可以进行计算和传递，属性的加工过程就是语义的处理过程。 属性分两类： 综合属性：用于自下而上传递信息 继承属性：用于自上而下传递信息 注意： 终结符只有综合属性，它由词法分析器提供； 非终结符可有综合属性，也可有继承属性，它由词法分析器提供； 文法的开始符号的所有继承属性作为属性计算前的初始值 产生式右边的文法符号的继承属性可以继承左边的文法符号的继承属性 产生式左边的文法符号可以通过综合右边的文法符号的综合属性而得到 但必须提供一个计算规则：计算规则中只能使用相应产生式中的文法符号的属性。 实际应用中，一个结点的综合属性的值由其子结点的综合属性值决定(产生式右边)。一个结点的继承属性由此结点的父结点和/或兄结点的某些属性决定(产生式左边)。 但产生式左边的继承属性和右边的综合属性不由所给的产生式的属性计算规则进行计算，它们由其它产生式的属性计算规则提供。 语义规则描述的工作： 属性计算、静态语义检查、符号表的操作、代码生成等，通常写成过程和函数调用，称为语义子程序。 语义翻译常用的方法： 语法制导翻译：定义翻译所必须的语义属性和语义规则，一般不涉及计算顺序。 语法制导翻译技术 语法制导翻译(Syntax-Directed Translations)： 一个句子的语义翻译过程与语法分析过程同时进行。 在文法中，文法符号有明确的意义，文法符号之间有确定的语义关系。属性描述语义信息，语义规则描述属性间的的关系，将语义规则与语法规则相结合，在语法分析的过程中计算语义属性值。 语法制导翻译的处理方法