语法制导翻译及中间代码生成

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1、第五章语法制导翻译及中间代码生成5.1引言词法分析与语法分析仅仅是编译程序的一小部分。在早期的一些编译程序中，是在语法分析的基础上根据源程序中各语法成份的语义，直接产生机器语言或汇编语言形式的目标代码。现在的编译系统一般都将经过语法分析的源程序先翻译为某种形式的中间语言代码，然后再将其翻译为目标代码。优点：使编译程序各组成部分功能更单一;使得编译程序的逻辑结构更为清晰，从而使编译程序更易于编写与调整;同时为代码优化和程序的可移植性提供了条件5.1引言(续)本章要讨论的中间代码生成，是指把单词符号串形式的源程序转换为另一种等价的便于代码优化处理和目标代码生成表示。目前常见的中间语言有逆波兰表

2、示、三元式、四元式等等。遗憾的是，中间代码生成与语言的语义密切相关，而语义的形式化描述是一个非常困难的;存在一种称为语法制导翻译的模式，这种模式实际上是对前后文无关文法的一种扩充。方法:对文法中的每个产生式都附加一个语义动作或语义子程序,在语法分析过程中，每当需要使用一个产生式进行推导或归约，语法分析程序除执行相应的语法分析动作外，还要执行相应的语义动作或调用相应的语义子程序。5.1引言(续)这种模式既把语法分析与语义处理分开，又令其平行地进行，让其在同一遍扫描中同时完成语法分析和语义处理两项工作。由此可见，抽象文法符号的具体语义信息，是在与语法分析同步的语义处理过程中获取和加工的。文法符

3、号X的语义信息我们称之为语义属性或简称为属性（Attributes）。我们用形如X.ATTR的记号来表示文法符号X的相关语义属性。如果一个文法符号X在一产生式中多次出现，为了在语义上能够对其进行区分，可添加不同的上标。文法符号及其语义属性例如,文法G[E]:产生式语义子程序E→E(1)+T{E.Val=E(1).val+T.val;}E→T{E.Val=T.Val;}T→digit{T.Val=digit;}为了能在语法分析过程中平行地进行语义处理，可在语法分析栈旁边并行地设置一个语义信息栈语法分析栈语义分析栈TT.Val+‘+’E……#本章内容简介本章，我们首先介绍一种适用于定义语义的一

4、种特殊文法属性文法，并进一步介绍适用于语义翻译的文法属性翻译文法的相关知识。在第三小节中我们将介绍几种常见的中间语言;在第四小节中引入程序设计语言中常见语法结构的语法制导翻译技术。5.2属性文法与属性翻译文法语法制导翻译方法的实质，就是根据文法中每个产生式所蕴含的语义，为其配备一个（或多个）处理语句或子程序，对所要完成的功能进行描述。语义子程序的编写质量决定了语义翻译的准确性和有效性。所以,产生式相应语义子程序的正确性是能够进行正确语义翻译的先决条件。产生式的语义是由组成该产生式的文法符号的语义所决定的。我们可将这些语义以“属性”的形式附加到各个文法符号上，再根据产生式所蕴含的语义，给

5、出每个文法符号的属性的求值规则，从而形成一种附带有语义属性的前后文无关文法，即属性文法。5.2.1语义属性与属性文法定义5.1一文法符号的语义性质称为该文法符号的语义属性（Attributes），简称为属性。我们用A(X)表示X的所有属性的集合。每个属性表示X的一个特定性质，并可任意指定其取值范围。我们用X.a表示A(X)中的属性a。属性可表征诸如数、符号串、类型、存储空间和其它需表征的实体。终结符至少有一种属性，即词文。当然，它还可能具有其它属性，例如无符号数123，单词“123”就是它的词文，而其数值以及它的类型（整型）是它的其它两个属性。终结符的属性是其内在性质.非终结符的属性是从其

6、它符号的属性经计算而得的，即由其它符号的属性定义的。属性依赖关系各个文法符号的属性之间，可能存在某种依赖关系，这种依赖关系可用属性规则（语义规则）定义。定义5.2设p:X0→X1X2…Xn是文法G的一个产生式，则与p相关联的属性规则集R(p)={Xi.a=f(Xk1.ak1,…,Xkm.akm)

7、Xi.a∈A(Xi)}定义了该产生式所涉及的文法符号之属性的求值规则，它表示：Xi的a属性是由的Xk1的ak1属性，…，的Xkm的akm属性计算而得的。综合属性与继承属性定义5.3对每个产生式p:X0→X1X2…Xn，设属性定义性出现的集合为AF(p)={Xi.a

8、Xi.a=f(Xk1.ak1,…

9、,Xkm.akm)∈R(p),0≤kj≤n}若Xi是产生式左部的非终结符(即i=0),则称属性Xi.a是综合属性(SynthesizedAttributes);若Xi出现在产生式的右部(即1≤i≤n),则称Xi.a是继承属性（InheritedAttributes）。加注语法树在语法树中,将每个结点均视为由若干个域组成的结构,则可将其中的一些域用来存放相应文法符号诸属性之值，并可用属性来为这些域命名。通常我们将每个结点都