整个编译器还剩下最后两个部分:语句和表达式的解析。它们的内容比较多,主要涉及如何将语句和表达式编译成汇编代码。这章讲解语句的解析,相对于表达式来说它还是较为容易的。
语句
C 语言区分“语句”(statement)和“表达式”(expression)两个概念。简单地说,可以认为语句就是表达式加上末尾的分号。
在我们的编译器中共识别 6 种语句:
1.if (...) <statement> [else <statement>]
2.while (...) <statement>
3.{ <statement> }
4.return xxx;
5.<empty statement>;
6.expression;(expression end with semicolon)
它们的语法分析都相对容易,重要的是去理解如何将这些语句编译成汇编代码,下面我们逐一解释。如果想一起交流的可以加这个群:941636044 ,有什么问题可以群里面交流,群里面也有一些方便学习C语言C++编程的资料可以给你利用哦!
IF 语句
IF 语句的作用是跳转,跟据条件表达式决定跳转的位置。我们看看下面的伪代码:
if (...) <statement> [else <statement>]
if (<cond>) <cond>
JZ a
<true_statement> ===> <true_statement>
else: JMP b
a: a:
<false_statement> <false_statement>
b: b:
对应的汇编代码流程为:
执行条件表达式<cond>。
如果条件失败,则跳转到a的位置,执行else语句。这里else语句是可以省略的,此时a和b都指向 IF 语句后方的代码。
因为汇编代码是顺序排列的,所以如果执行了true_statement,为了防止因为顺序排列而执行了false_statement,所以需要无条件跳转JMP b。
对应的 C 代码如下:
if (token == If) {
match(If);
match('(');
expression(Assign); // parse condition
match(')');
*++text = JZ;
b = ++text;
statement(); // parse statement
if (token == Else) { // parse else
match(Else);
// emit code for JMP B
*b = (int)(text + 3);
*++text = JMP;
b = ++text;
statement();
}
*b = (int)(text + 1);
}
While 语句
While 语句比 If 语句简单,它对应的汇编代码如下:
a: a:
while (<cond>) <cond>
JZ b
<statement> <statement>
JMP a
b: b:
没有什么值得说明的内容,它的 C 代码如下:
else if (token == While) {
match(While);
a = text + 1;
match('(');
expression(Assign);
match(')');
*++text = JZ;
b = ++text;
statement();
*++text = JMP;
*++text = (int)a;
*b = (int)(text + 1);
}
Return 语句
Return 唯一特殊的地方是:一旦遇到了 Return 语句,则意味着函数要退出了,所以需要生成汇编代码LEV来表示退出。
else if (token == Return) {
// return [expression];
match(Return);
if (token != ';') {
expression(Assign);
}
match(';');
// emit code for return
*++text = LEV;
}
其它语句
其它语句并不直接生成汇编代码,所以不多做说明,代码如下:
else if (token == '{') {
// { <statement> ... }
match('{');
while (token != '}') {
statement();
}
match('}');
}
else if (token == ';') {
// empty statement
match(';');
}
else {
// a = b; or function_call();
expression(Assign);
match(';');
}
小结
本章讲解了如何将语句编译成汇编代码,内容相对容易一些,关键就是去理解汇编代码的执行原理。
同时值得一提的是,编译器的语法分析部分其实是很简单的,而真正的难点是如何在语法分析时收集足够多的信息,最终把源代码转换成目标代码(汇编)。我认为这也是初学者实现编译器的一大难点,往往比词法分析/语法分析更困难。
所以建议如果没有学过汇编,可以学习学习,它本身不难,但对理解计算机的原理有很大帮助。如果想一起交流的可以加这个群:941636044 ,有什么问题可以群里面交流,群里面也有一些方便学习C语言C++编程的资料可以给你利用哦!
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