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 testblock 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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