The Decaf Book
  • Introduction
  • 语言规范
  • Java 框架分阶段指导
    • 本章导引
    • PA1-A:语法分析器的自动构造
      • 阶段任务
      • 词法分析
      • 抽象语法树
      • 文法分析
    • PA1-B:基于 LL(1) 的语法分析器半自动构造
      • 阶段任务
      • LL(1) 文法分析
      • 错误恢复
    • PA2:语义分析
      • 阶段任务
      • 类型、符号和作用域
      • 访问者模式
      • 符号表构建
      • 类型检查
    • PA3:中间代码生成
      • 阶段任务
      • TAC 程序
      • 面向对象机制
      • 控制流的翻译
    • PA4:中间代码优化
      • 实验内容
      • 基本块
      • 数据流分析概述
      • 数据流优化概述
      • 公共表达式提取
      • 复写传播
      • 常量传播
      • 死代码消除
  • Scala 框架分阶段指导
    • 本章导引
    • PA1:语法分析器的自动构造
      • 阶段任务
      • 词法分析
      • 抽象语法树
      • 文法分析
      • 访问者模式
    • PA2:语义分析
      • 阶段任务
      • 类型、符号和作用域
      • 符号表构建
      • 类型检查
    • PA3:中间代码生成
      • 阶段任务
      • TAC 程序
      • 面向对象机制
      • 控制流的翻译
    • PA3-JVM:JVM 字节码生成
      • 阶段任务
      • JVM 字节码简介
      • 翻译过程
    • PA4:中间代码优化
      • 实验内容
      • 基本块
      • 数据流分析概述
      • 数据流优化概述
      • 公共表达式提取
      • 复写传播
      • 常量传播
      • 死代码消除
  • Rust 框架分阶段指导
    • 本章导引
    • PA1-A:语法分析器的自动构造
      • 实验内容
      • lalr1使用指导
        • 编写lexer
        • impl块的可选属性
        • 产生式和语法动作
        • 解决冲突
        • 一个完整的例子
      • 抽象语法树
      • 框架中部分实现的解释
      • 文件结构
    • PA1-B:基于 LL(1) 的语法分析器半自动构造
      • 实验内容
      • lalr1使用指导
      • 错误恢复
      • 文件结构
    • PA2:语义分析
      • 实验内容
      • 语义分析
      • 符号表
      • visitor模式
    • PA3:中间代码生成
      • 实验内容
      • 中间代码
      • 中间代码中的类型信息
      • 运行时存储布局
      • 面向对象机制
      • tacvm简述
    • PA4:中间代码优化
      • 基本块
      • 数据流分析概述
      • 数据流优化概述
      • 公共表达式提取
      • 复写传播
      • 常量传播
      • 死代码消除
    • PA5:寄存器分配
      • 实验内容
      • 图着色基本原理
      • 着色算法
      • 预着色节点
      • 干涉图节点合并
      • 调用约定
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  1. Scala 框架分阶段指导
  2. PA3:中间代码生成

控制流的翻译

TAC 指令不支持 Decaf 语言中的条件、循环等高层次的控制流语句,而仅支持底层的跳转语句。 为此,我们需要将这些高层次的控制流语句翻译为语义等价的跳转语句。 这里,我们仅给出一个 while 循环的例子(TacEmitter.scala):

case While(cond, body) =>
  val exit = fv.freshLabel
  loop(emitExpr(cond), emitStmt(body)(ctx, exit :: loopExits, fv), exit)

这里我们先调用 freshLabel 得到一个新的标签,它将在 TAC 指令中用来标识循环的出口。 然后调用辅助函数 loop 完成与循环语义等价的 TAC 指令生成:

private def loop(test: => Temp, block: => Unit, exit: Label)
                (implicit fv: FuncVisitor): Unit

注意参数 test 和 block 都是 by-name parameter。 之所以这样,是因为这一段 TAC 代码在辅助函数 loop 执行的时候,才真正地生成并插入到 FuncVisitor 中。 如果我们把它们改成普通的 by-value parameter,那么在进入到函数体之前,这些参数就会被求值,这不是我们期望的。 该辅助函数的功能是,将如下形式的循环

while (cond) {
    block
}

转换为语义等价的 TAC 程序,形如

entry:
    cond = do test
    if (cond == 0) branch exit
    do block
    branch entry
exit:

即:进入 entry 标签后,先计算循环条件是否满足,把结果存在 cond 临时变量中。 若条件为真,则进入循环体;否则,退出循环。这一步采用条件跳转指令实现。 由于 exit 标签标记了整个循环的出口,那么在条件为假时,就跳转到 exit 标签;否则往下执行一次循环体。 循环体执行完毕后,我们还需要再次从循环头开始执行下一次,故直接跳转到 entry 标签即可。

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