ch12-ir-expr-表达式翻译

分工和合作

• 父节点为子节点准备跳转指令的目标标签

• 子节点通过继承属性确定跳转目标

P → S

S → if (B) S1

• 一部分是B的中间代码，应该由B生成
  • B需要有一个B.code综合属性来表示B节点所生成的对于复合表达式的中间代码
• 一部分是S1的中间代码
  • S1需要有一个S1.code
• S最终拿到的中间代码是由B和S1合作分工，在退出S的时候生成代码

• 假设S1的开头为B.true的标签

• B中需要有goto跳转，但是B自己本身是不知道这些L1, L2 标签在哪

• 但是S知道，所以B goto的时候应该跳过S1，到S1后：

  • 当B为true，S会通过继承属性B.true告诉B应该跳转到S1的位置
  • 同样，B.false会告诉B应该跳转到B.false：但是B.false在哪S也不知道，P知道
  • 
  • P知道S.next在哪
  • S知道B.true在哪

• 需要父节点通过继承属性将一些子节点需要知道的信息传递下去

• 准备：S初始化的时候，B.true和B.false都需要确定下来，然后作为参数传给B；s1.next也需要提前准备好，传给S1

实例解释

文法

具体的赋值语句

可以生成数组引用的拓展版

下图在上图的基础上添加了L

• L是用来生成数组引用

控制流语句

• do while本质上是while的变种

• 布尔表达式的具体形态由下图刻画

• rel：relation operation关系运算符

以上四张图人为划分了expr表达式的类型

• bool：B：会需要生成goto这种跳转
• non-bool：E：不需要生成跳转
• 两种表达式的作用不同，分开来能让中间代码的生成变简单

表达式的中间代码翻译

例子：a = b + −c

结果：

• 综合属性 E.code: 中间代码
• 综合属性 E.addr: 变量名 (包括临时变量)、常量
  • a,b,c就是地址

先画语法分析树

• 第一行是E2.code
• E.addr = top.get(id.lexeme)：从当前作用域的最顶层拿到id
• E1没有生成code
• 然后是生成E.code，先生成一个临时变量t2来保存
• S.code是把E.code加上生成的表达赋值的code，是第三条

LLVM -O0

• minus c：
  • 用0 - %6对应的变量，放在%7中

数组的引用

声明 : int a[2][3]

数组引用 : x = a[1][2]; a[1][2] = x

需要计算 a[1][2] 相对于数组基地址 a 的偏移地址

addr(a[1][2]) = base + 1 × 12 + 2 × 4

实例：c + a[i][j]

综合属性 L.array(.base) : 数组基地址 (即, 数组名)

综合属性 L.addr : 计算偏移地址

• 在声明int a[i][j]就已经处理好a的类型和大小宽度了，已经放入符号表
• 左边红框缺少宽度：L.type.width = 12
• 每往上一层就剥掉一层括号[]，将得到的宽度存入t~1~，t~2~
• t~3~是在做累加，就是需要访问的元素的下标所对应的真实地址

LLVM中真实的IR

• 在IR中，用getelementptr指令GEP做数组下标访问，简化了计算
• %2的类型是：[2 * [3 * i32]]*
• %8：c
• %9：i，类型为i32，在%10中变成i64
• %12：j
• getelementptr:<base-type>, <base-type>* <base-addr> , [i32 <index>]+
• <base-type>：若干个整数下标中的第一个：base type used for the first index：
  • It does not change the pointer type. 不改变
  • It offsets by the <base-type>.
  • <index1>：不是在做访问数组元素，而是在做数组指针的移动，做一个偏移，根据类型的大小
  • 
  • 如果第一个index为1，则指针移动到24bytes之后
  • 接下来的下标，每访问一层就脱掉一层
  • 数组下标被称作“聚合式信息”
• GEP不只是用于数组这种聚合数据类型，结构体（作为是多个不同类型元素放在一起）也可以用，可以通过偏移量来访问其中的元素
• %11：先是i64 0，表示访问的是(2, (3, int))类型，指针指着数组开头；接着是i64 %10，即访问i，i为1，指针移动到第一行开头，类型为(3, int)。%11的类型已经是(3, i32)*
• %14同理：符号拓展j，然后访问第一行的最后一个元素，%14的类型已经是i32*了

GEP

GEP provides a way to access arrays and manipulate pointers.

GEP abstract away details like size of types