1、   編譯程式的任務是把源語言程式翻譯成目標程式，有些編譯程式在編譯過程中，不產生中間語言，而是直接從源語言程式翻譯成目標語言程式。

以上編譯過程省略了中間語言，它不利於編譯所產生的目的碼的優化.為了產生高質量的程式碼，可以將源語言程式首先翻譯成一種特殊形式的中間語言程式碼形式，並對其進行優化，然後再將它翻譯成最終的目的碼。

中間程式碼

中間程式碼也叫中間語言

（Intermediate code /language）是：源程式的一種內部表示，不依賴目標機的結構，複雜性介於源語言和機器語言之間。

中間程式碼的優點

1、邏輯結構清楚；

2、利於不同目標機上實現同一種語言；

3、利於進行與機器無關的優化；

語義分析

在詞法分析和語法分析之後，編譯程式要完成語義分析和翻譯工作。由於編譯器完成的分析是靜態定義的，所以，語義分析也可稱作靜態語義分析 （taticsemantic analysis）。

語義分析的具體工作

1、型別檢查；

2、控制流檢查；

3、一致性檢查；

4、相關名字檢查

語法制導翻譯

對文法中的每個產生式都附加一個語義動作或語義子程式，且在語法分析過程中，每當需要使用一個產生式進行推導或規約時，語法分析程式除執行相應的語法分析動作之外，還要執行相應地語義動作或語義子程式。每個語義子程式都指明瞭相應產生式中各個符號的具體含義，並規定了使用該產生式進行分析時所應採取的語義動作。

由此可見：抽象文法符號的具體語義資訊，是在語法分析同步的語義處理過程中獲取和加工的。

屬性文法

將語義以“屬性”的形式附加到各文法符號上，再根據產生式所蘊含的語義，給出每個文法符號的屬性的求值規則，從而形成一種帶有語義屬性的前後文無關文法，即屬性文法。

屬性

一個文法符號X的語義資訊我們稱之為語義屬性或簡稱為屬性（Atrributes）

X.TYPE表示為X的型別

X.VAL表示為X的值

例:

對於文法:E→E+T | T

T→ digit

語法制導翻譯的實質

根據文法中每個產生式所蘊含的語義，為其配備一個（或多個）語句或子程式，對所要完成的功能進行描述，在語法分析過程中，當分析器使用該產生式進行語法分析時（不論是推導還是規約），除完成語法分析動作之外，還將呼叫為其配備的語義子程式，進行相應地語義處理，完成語義翻譯工作。

中間程式碼常見的幾種形式

1、字尾式

2、圖表示法

抽象語法樹、DAG圖

3、三地址程式碼

三元式、四元式、間接三元式

字尾式

字尾式是波蘭邏輯學家盧卡西維奇（J.Lukasiewicz）提出的一種對錶達式的表示方法：每一運算子都置於其運算物件之後，即運算元寫在前面，算符寫在後面。

它的特點是：表示式中各個運算是按運算子出現的順序進行的，故無需用括號來指示運算順序，因而又稱為無括號式。

結論

從以上兩個例子我們可得出：

1、在兩種表示中，運算物件出現的順序相同；

2、在後綴表示中，運算子按實際計算順序從左到右排列，且每一運算子總是跟在運算物件之後。

圖表示法-抽象語法樹

在語法樹中去掉一些對翻譯不必要的資訊後，獲得的更有效的源程式的中間表示，這種經過變換後的語法樹稱為抽象語法樹。

    在抽象語法樹中，操作符和關鍵字都不作為葉子節點出現，而是把它們作為內部節點，即這些葉子節點的父節點。

抽象語法樹的表示方法

1、每一個結點用一個記錄來表示，該記錄包括一個運算子域和若干個指向子結點的指標域。

例： a：=b*-c+b*-c

方法1

方法2

把所有的結點安排在一個記錄的陣列中，結點的位置或索引作為指向地點的指標。

圖表示法-DAG圖

DAG（Directed Acyclic Graph）有向無迴圈圖

對錶達式中的每個子表示式，DAG都有一個結點，一個內部結點代表一個操作符，他的孩子代表運算元。在一個DAG中代表公共子表示式的節點具有多個父結點（與抽象語法樹中公共子表示式被表示為重複的子樹不同）

例： a：=b*-c+b*-c

三地址程式碼

三地址程式碼最基本的用法形式:

x:=y op z

其中x、y、z為名字、常數或編譯時產生的臨時變數；op代表運算子號。每個語句的右邊只能有一個運算子。

例如：x+y*z可以翻譯為：

T1：=y*z

T2：=x+T1

T1、T2位編譯時產生的臨時變數

三地址程式碼可以看成是抽象語法樹一種線性表示

三地址程式碼可以看成是DAG的一種線性表示

三地址碼的各種形式：

1.x:=yop z          x := op zx:=y 2.Goto L             ifx relopy gotoLif a goto L 3.Paramx         call p,nreturn y 4.x:=y[i]             x[i]:=y 5.x:=&yx:=*y*x:=y

賦值語句翻譯為三地址碼的屬性文法

三地址程式碼—四元式

四元式實際上是一種“三地址語句”的等價表示，是一個帶有四個域的記錄結構。它

的一般形式為：

（op，arg1，arg2，result）

需要指出的是：每個四元式只能有一個運算子，所以，一個複雜的表示式只能由多個四元式構成的序列表示。

例：a：=b*-c+b*-c

三地址程式碼-三元式

三元式顧名思義就是帶有三個域的記錄結構，他的一般形式為

（i）（op，arg1，arg2）

其中，（i）為三元式的編號，也代表了該式的運算結果，op，arg1，arg2的含義與四元式類似，區別在於arg可以是某三元式的序號，表示用該三元式的結果作為運算物件。

例：a：=b*-c+b*-c

三元式和四元式的比較

相同點：

1、無論在一個三元式序列還是四元式序列中，各個三元式或四元式都是按相應表示式的實際運算順序出現的；

2、對同一表示式而言，所需的三元式或

四元式的個數一般都是相同的。

不同點：

1、由於三元式沒有result欄位，且不需要臨時變數，故三元式比四元式佔用的儲存空間少；

2、在進行程式碼優化處理時，常常需要挪動一些運算的位置，這對於三元式序列來說是很困難的，但對於四元式來說，由於四元式之間的相互聯絡是通過臨時變數來實現的，所以，更改其中一些四元式給整個系列帶來的影響就比較小。

三地址程式碼-間接三元式

建立兩個與三元式有關的表格，一個稱為三元式表，用於存放各三元式本身；另一個稱為執行表，它按照三元式的執行順序，依次列出相應各三元式在三元式表中的位置，也就是說我們用一個三元式表連同執行表來表示中間程式碼。通常我們稱這種表示方法為間接三元式。

三元式

x：=（a+b）*c

b：=a+b

y：=c*（a+b）

（1）（+，a，b）           （5） （+，a，b）

（2）（*，（1），c）      （6）（*，c，（5））

（3）（：=，x，（2））   （7）（：=，y，（6））

（4）（：=，b，（1））

間接三元式   

執行表                           三元式表

（1）                  （1）（+，a，b）

（2）                  （2）（*，（1），c）

（3）                  （3）（：=，x，（2））

（4）                  （4）（：=，b，（1））

（1）                  （5）（：=，y，（2））

（2）

（5）

三元式與間接三元式之間的區別

1、由於間接三元式在執行表中已經依次列出每次要執行的那個三元式，若其中有相同的三元式，則僅需在三元式表中儲存其中之一，即三元式的項數一般比執行表的項數少；

2、當進行程式碼優化需要挪動運算順序時，則只需對執行表進行相應地調整，而不必再改動三元式本身，這樣，就避免了前面講到的因改變三元式的順序所引起的麻煩。

語法制導的翻譯方法：

就是對文法中的每個產生式都附加一個

語義動作或語義子程式，且在語法分析過程中，每當需要使用一個產生式進行推導或歸約時，語法分析程式除執行相應的語法分析動作之外，還要執行相應地語義動作或語義子程式。每個語義子程式都指明瞭相應產生式中各個符號的具體含義，並規定了使用該產生式進行分析時所應採取的語義動作

這種模式既把語法分析與語義處理分開，又

令其平行地進行，讓其在同一遍掃描中同時完成語法分析和語義處理兩項工作。

7.2 說明語句的翻譯

一.過程中的說明語句

說明語句的翻譯，主要工作是填符號表、分配地址

說明語句的文法產生式及語義動作如下：

7.3  賦值語句的翻譯

7.3.1 簡單算術表示式及賦值語句的翻譯

簡單算術表示式及賦值語句的產生式及語義動作如下：

Lookup為查符號表過程

Emit過程用於生成三地址碼指令語句並送往輸出檔案

7.3.2陣列元素的引用

一、陣列元素的地址計算

1、一維陣列

設陣列A[low..n],每個元素佔w個單元，則

LOC(A[i])=base+(i-low)*w

=i*w+(base-low*w)

其中varpart=i*w      C=low*w

conspart=base-C

即地址 D= varpart+conspart

2、二維陣列(按行存放）

設 i1,i2的下界為low1,low2,陣列是n1×n2,每個元素佔w個單元，則 

LOC(A[i1,i2])=base+((i1-low1)*n2+i2-low2)*w

=(i1*n2+i2)*w+(base-(low1*n2+low2)*w)

其中varpart=(i1*n2+i2)*w

C=(low1*n2+low2)*w)

conspart=base-C

即地址D=varpart+conspart

例：

A [x] 地址可變部分為x*W, 應生成指令：

(T’:=X*W)

A [x,y]   地址可變部分為(x*n2+y) *W, 應生成指令：

(T1:=X*n2)

(T1:=T1+y)

(T’:=T1*W)

A [x,y,z]地址可變部分為((x*n2+y)*n3+z) *W, 應生成指令：

(T1:=X*n2)

(T1:=T1+y)

(T2:=T1*n3)

(T3:=T2+z)

(T’:=T3*W)

地址不變部分的指令為:(T=A-C)

地址結果指令為:(T’’=T[T’])

二、賦值語句中陣列元素的翻譯

含陣列元素的賦值語句的文法

7.4布林表示式的翻譯