《软件技术基础》之《语义分析》


语义分析的目是生成代码并实现句子的语义。
语义分析生成的不是最终目标代码,而是便于实现优化的某种中间代码。

语法分析和语义分析

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语义值

在描述语义动作时,需要赋予每个文法符号以各种不同的值,这些值统称为语义值。
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示例:结合了语义分析的LR分析过程
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在每一次归约时,都必须保存符号的语义值。
通常,语义子程序是某种中间代码生成随着语法分析的进行,中间代码也逐步生成。事实上,语法制导翻译方既可以用来生成各种中间代码 ,也可用来直接产生目标指令,甚至可以用来对输入符号串解释执行。

中间代码

编译程序的任务是将源翻译成目标程序。

语义分析需要:

  1. 操作各符号的语义值
  2. 完成源程序中各个语句的翻译
    将源代码翻译成目标代码。

通常情况下,语义分析生成某种中间代码:

  • 由于通用性和优化的考虑
  • 目标代码并不是最终的与硬件相关汇编代码或目标代码

中间代码是一种与具体机器无关的抽象代码。有多种形式:三地址代码、四元式、后缀式、语法树。

三地址代码的语句的一般形式:x:=y op z 或(op,y,z,x),包含一个操作码(op)和三个地址(x,y,z),对运算类操作,两个地址(y和z)指出两个运算对象,另一个地址(x)用来存放运算结果。

示例:
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四元式:

  • 四元式出现顺序和表达式计值顺序一致
  • 四元式之间的联系通过临时变量来实现

示例:
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语义分析的结果

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语法制导翻译

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语义变量和语义函数

语义子程序中常用的变量、函数:
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说明语句的翻译

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说明语句的文法表示

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说明语句

说明语句的主要工作:

  • 不产生可执行指令
  • 仅负责填表,将被说明对象的类型及相对存储位置记入各自的符号表中

相对存储位置OFFSET

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说明语句的语义变量及过程

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说明语句的翻译方案

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简单赋值语句的翻译

语义变量及过程

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翻译方案(语义子程序)

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类型检查(语义检查)

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目标代码生成

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目标代码生成的主要问题:

  • 需要根据目标机器的特性,选择合适的指令,生成最短的目标代码
  • 为了提高目标代码的执行效率,要充分利用目标机器的寄存器

计算机模型

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简单的代码生成方法

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循环中的寄存器的分配

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固定分配寄存器节省的代价计算

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结论:
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