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中间表示- 三地址码

article 2024/11/17 23:50:36

使用三地址码的编译器结构

三地址码的基本思想

（1）给每个中间变量和计算结果命名，没有复合表达式

（2）只有最基本的控制流，没有各种控制结构（if、do、while、for等等），只有goto，call等

（3）所以三地址码可以看成是抽象的指令集，如通用的RISC

我们来看一个例子

a = 3 + 4 * 5;

if (x < y)
    z = 6;
else
    z = 7;

把上述程序翻译为三地址码后，程序如下：

x_1 = 4;
x_2 = 5;
x_3 = x_1 * x_2;
x_4 = 3;
x_5 = x_4 + x_3;
a = x_5;

Cjmp (x < y, L_1, L_2);  // 条件跳转
L_1:
    z = 6 ;
    jmp L_3;
L_2:
    z = 7;
    jmp L_3;
L_3:
    ...

三地址码的定义

如何定义三地址码数据结构？

enum instr_kind {INSTR_CONST, INSTR_MOVE, ...};
struct Instr_t
{
    enum instr_kind kind;
};

struct Instr_Add
{
    enum instr_kind kind;
    char *x;
    char *y;
    char *z;
};

struct Instr_Move
{
    /* data */
};

如何生成三地址码？

以 C--生成三地址码为例

要写如下几个递归函数来生成三地址码

Gen_P(P)；Gen_F (F) ；Gen_T(T)；Gen_S(S)； Gen_E(E)；

我们重点关注语句的代码生成，其余的可参考代码生成- 寄存器计算机_青衫客36的博客-CSDN博客

Gen_S(S s)
{
    switch (s)
    {
        case x = e:
            x1 = Gen_E(e);  // 每个表达式的值要放在一个变量里
            emit("x = x1");
            break;

        case printi(e):
            x = Gen_E(e);
            emit("printi(x)");
            break;
        
        case printb(e):
            x = Gen_E(e);
            emit("printb(x)");
            break;

        case x(e1, ..., en):
            x1 = Gen_E(e1);
            ...;
            xn = Gen_E(en);
            emit("x(x1, ..., xn)");
            break;

        case return e:
            x = Gen_E(e);
            emit("return x");
            break;

        case if (e, s1, s2):
            x = Gen_E(e);
            emit("Cjmp(x, L1, L2)");
            emit("Label L1:");
            Gen_SList(s1);
            emit("jmp L3");
            emit("Label L2:");
            Gen_SList(s2);
            emit("jmp L3");
            emit("Label L3:");
            break;

        case while (e, s):
            emit("Label L1:");
            x = Gen_E(e);
            emit("Cjmp(x, L2, L3)");
            emit("Label L2:");
            Gen_SList(s);
            emit("jmp L1");
            emit("Label L3:");
            break;

        default:
            break;
    }
}