Ở hướng dẫn trước, bạn sẽ tìm hiểu chi tiết về phân tích ngữ nghĩa và trình phân tích ngữ nghĩa trong thiết kế trình biên dịch. Nếu bỏ lỡ thì bạn có thể xem ở đây:
Comdy
Mã nguồn có thể được dịch trực tiếp sang mã máy đích của nó, vậy tại sao chúng ta lại cần dịch mã nguồn thành mã trung gian và sau đó nó được dịch sang mã máy đích của nó? Chúng ta hãy xem lý do tại sao chúng ta cần mã trung gian.
Mã trung gian có thể được biểu diễn theo nhiều cách khác nhau và chúng có những lợi ích riêng.
Mã trung gian có thể là ngôn ngữ cụ thể (ví dụ: Byte Code cho Java, MSIL cho .NET) hoặc ngôn ngữ độc lập (mã ba địa chỉ).
Trình tạo mã trung gian nhận đầu vào từ trình phân tích ngữ nghĩa dưới dạng một cây cú pháp có chú thích.
Sau đó, cây cú pháp đó có thể được chuyển đổi thành một biểu diễn tuyến tính, ví dụ: ký hiệu hậu tố.
Mã trung gian có xu hướng là mã độc lập với máy. Do đó, bộ tạo mã giả định có số lượng bộ nhớ lưu trữ (thanh ghi) không giới hạn để tạo mã.
Ví dụ:
a = b + c * d;Bộ tạo mã trung gian sẽ cố gắng chia biểu thức này thành các biểu thức con và sau đó tạo mã tương ứng.
r1 = c * d;
r2 = b + r1;
a = r2r được sử dụng như các thanh ghi trong chương trình đích.
Mã ba địa chỉ có nhiều nhất ba vị trí địa chỉ để tính toán biểu thức. Mã ba địa chỉ có thể được biểu diễn dưới hai dạng: quadruples và triples.
Mỗi lệnh trong định dạng quadruples được chia thành bốn trường: toán tử, tham số 1, tham số 2 và kết quả. Ví dụ trên được trình bày dưới đây ở định dạng quadruples:
| Toán tử | Tham số 1 | Tham số 2 | Kết quả |
|---|---|---|---|
| * | c | d | r1 |
| + | b | r1 | r2 |
| + | r2 | r1 | r3 |
| = | r3 | a |
Mỗi lệnh trong định dạng triples có ba trường: toán tử, tham số 1 và tham số 2. Kết quả của các biểu thức con tương ứng được biểu thị bằng vị trí của biểu thức. Các triples thể hiện sự tương tự với DAG và cây cú pháp. Chúng tương đương với DAG trong khi biểu diễn các biểu thức.
| Toán tử | Tham số 1 | Tham số 2 |
|---|---|---|
| * | c | d |
| + | b | (0) |
| + | (1) | (0) |
| = | (2) |
Triples phải đối mặt với vấn đề về tính bất động của mã trong khi tối ưu hóa, vì các kết quả là theo vị trí và việc thay đổi thứ tự hoặc vị trí của một biểu thức có thể gây ra vấn đề.
Biểu diễn này là một sự cải tiến so với biểu diễn triples. Nó sử dụng con trỏ thay vì vị trí để lưu trữ kết quả. Điều này cho phép các trình tối ưu hóa tự do định vị lại biểu thức con để tạo ra một mã được tối ưu hóa.
Một biến hoặc thủ tục phải được khai báo trước khi nó có thể được sử dụng. Khai báo liên quan đến việc phân bổ không gian trong bộ nhớ và nhập kiểu và tên trong bảng ký hiệu.
Một chương trình có thể được viết code và thiết kế để lưu ý đến cấu trúc máy đích, nhưng không phải lúc nào cũng có thể chuyển đổi chính xác mã nguồn sang ngôn ngữ đích của nó.
Lấy toàn bộ chương trình làm tập hợp các thủ tục và thủ tục con, có thể khai báo tất cả các tên cục bộ cho thủ tục.
Việc cấp phát bộ nhớ được thực hiện liên tiếp và các tên được cấp phát cho bộ nhớ theo trình tự mà chúng được khai báo trong chương trình. Chúng tôi sử dụng biến offset và đặt nó thành 0 {offset = 0} biểu thị địa chỉ cơ sở.
Ngôn ngữ lập trình nguồn và kiến trúc máy đích có thể khác nhau về cách lưu trữ tên, do đó, địa chỉ tương đối được sử dụng.
Trong khi tên đầu tiên được cấp phát bộ nhớ bắt đầu từ vị trí bộ nhớ 0 {offset = 0}, tên tiếp theo được khai báo sau, sẽ được cấp phát bộ nhớ bên cạnh tên đầu tiên.
Ví dụ:
Chúng ta lấy ví dụ về ngôn ngữ lập trình C trong đó một biến kiểu int được gán 2 byte bộ nhớ và một biến kiểu float được gán 4 byte bộ nhớ.
int a;
float b;
Allocation process:
{offset = 0}
int a;
id.type = int
id.width = 2
offset = offset + id.width
{offset = 2}
float b;
id.type = float
id.width = 4
offset = offset + id.width
{offset = 6}Để nhập chi tiết này vào bảng ký hiệu, có thể sử dụng một thủ tục enter. Phương thức này có thể có cấu trúc sau:
enter(name, type, offset)Thủ tục này sẽ tạo một mục nhập trong bảng ký hiệu, đối với tên biến, có kiểu của nó được đặt thành kiểu và offset địa chỉ tương đối trong vùng dữ liệu của nó.
Trong hướng dẫn tiếp theo, bạn sẽ tìm hiểu tạo mã và trình tạo mã trong thiết kế trình biên dịch.
Comdy
Trong hướng dẫn này, bạn sẽ tìm hiểu chi tiết về môi trường thực thi, nơi chương trình sau khi biên dịch sẽ được thực thi.
Trong hướng dẫn này, bạn sẽ tìm hiểu bảng ký hiệu là gì? Cách trình biên dịch sử dụng bảng ký hiệu trong thiết kế trình biên dịch.
Trong hướng dẫn này, bạn sẽ tìm hiểu chi tiết các phương pháp để tối ưu mã trong thiết kế trình biên dịch.
Trong hướng dẫn này, bạn sẽ tìm hiểu tạo mã và trình tạo mã trong thiết kế trình biên dịch.