Теория языков программирования методов трансляции (стр. 44 )

for i <A1> to 10 <A2> do <A3> something <A4>.

Эти действия таковы.

А1. Выделить память для управляющей переменной i. Поместить сначала в эту память 1:

MOVE «1», address (управляющая переменная).

А2. Генерировать код для записи в память значения верхнего предела рабочего стека:

MOVE address (ulimit) (wostack, current block number, wostack pointer)

(wostack pointer — указатель рабочего стека).Увеличить указатель рабочего стека и уменьшить указатель нижнего стека, где хранились статические характеристики верхнего предела.

А3. Поместить метку

SET LABEL L<next>.

Увеличить next на 1.

Выдать код для сравнения управляющей переменной с верхним пределом и перейти к L<next>, если управляющая переменная больше верхнего предела:

JUMPG L<next>, address (controlled variable), address (ulimit).

Поместить в стек значение next. Поместить в стек значение (next – 1). Увеличить next на 1.

А4. Генерировать код для увеличения управляющей переменной

PLUS address (controlled variable), 1.

Удалить из стека номер (i). Генерировать код для перехода к L(i):

GO TO L<i>.

Удалить из стека номер метки (j). Поместить метку в конец цикла:

SET LABEL L<j>.

Таким образом, цикл

for i to 10 do something

генерирует код следующего вида:

MOVE «1», address (controlled variable)

MOVE address (ulimit), wostack pointer

SET LABEL L1

JUMPG L2 address (controlled variable), address (ulimit)

(something)

GO TO L1

SET LABEL L2.

Действия А4 можно видоизменять, если приращение управляющей переменной будет не стандартным (1), а иным.

for i by 5 to 10 do.

Для этого придется вычислять приращение и хранить его значение в рабочем стеке, чтобы использовать как приращение.

Если цикл содержит часть while, то

for i to 10 while a<b do.

Действие А3 следует видоизменить, чтобы при принятии решения о выходе учитывалось как значение части while, так и управляющей переменной, причем любая из этих проверок достаточна для завершения цикла.

10.3.5.  Вход и выход из блока

При входе в блок предположим, что во время предыдущего прогона получены таблицы символов и видов, дающие типы и виды всех идентификаторов. Тогда при входе в блок необходимо выполнить следующие основные действия.

Прочитать в таблице символов информацию, касающуюся блока, и связать ее с информацией включающих блоков таким образом, чтобы можно было выполнять «внешние» поиски определяющих реализаций идентификаторов.

Поместить в стек (idstack pointer). Поместить в стек (wostack pointer). Поместить в стек (block number). Все эти значения ссылаются на включающий блок и могут потребоваться вновь после того, как будет покинут блок, в который только что осуществлен вход:

Idstack pointer := 0

wostack pointer:= 0.

Генерировать код для направления DISPLAY.

BLOCK ENTRY block number.

Увеличить номер уровня блока на 1. Увеличить ghn (наибольший использованный до сих пор номер блока) на 1 и присвоить это значение номеру блока.

Прочитать информацию о видах и добавить ее в таблицу видов (если язык использует сложные виды (структуры)).

При выходе из блока из блока необходимо выполнить следующие действия.

Обновить таблицу блоков, задав размер стека идентификаторов и т. п.. для покинутого блока.

Исключить информацию в таблице символов для покинутого блока.

Генерировать код для изменения дисплея:

BLOCK EXIT block number.

Удалить из стека (block number). Удалить из стека (wostack pointer). Удалить из стека (idstack pointer). Уменьшить уровень блока на 1.

Поместить результат (при необходимости) в рамку стека вызывающего блока.

10.3.6.  Прикладные реализации

Во время компиляции в соответствии с прикладной реализацией идентификатора, например х в х + 4, необходимо:

1)  найти в таблице символов запись, соответствующую определяющей реализации (int x) идентификатора;

2)  поместить в нижний стек статические характеристики, соответствующие идентификатору.

Подразумевается, что в нижний стек также помещаются статические характеристики констант и т. д.

10.4.  Проблемы, связанные с типами

Основной проблемой для трансляторов с языков высокого уровня является приведение (автоматическое изменение) типов. Здесь можно выделить, как минимум, шесть задач.

1)  Распроцедуривание - переход от procedure real к real.

2)  Разыменование, например переход от pointer real к real.

3)  Объединение, например переход от real к strutct(real, char).

4)  Векторизация, например переход от real к real [ ].

5)  Обобщение, например переход от int к real.

6)  Чистка, например переход от real к void.

Возможность осуществления приведения зависит от синтаксической позиции. Например, в левой части присвоения может иметь место только распроцедуривание (вызов процедур без параметров), а в правой части - любое из шести приведений. Иногда возникает необходимость нескольких приведений. Например, если х имеет вид pointer real и a –pointer int, то прежде чем производить присвоение х=а, необходимо сначала разыменовать, а затем обобщить.

В зависимости от того, какие приведения могут выполняться в синтаксических позициях, последние называются мягкими, слабыми, раскрытыми, крепкими и сильными. Например, левая часть присвоения называется мягкой (допускает только распроцедуривание), а правая часть - сильной (допускает любое приведение). Кроме ограничений типов приведений, разрешаемых в заданной синтаксической позиции, существуют правила, определяющие порядок осуществления различных приведений. Например, объединение может произойти только один раз и не должно следовать за векторизацией. Можно определить грамматику, которая генерирует все допустимые последовательности приведений в заданной синтаксической позиции, например:

SOFT => deprocedure |

deprocedure SOFT

Любое предложение, генерированное посредством SOFT, представляет собой допустимую последовательность приведений в мягкой синтаксической позиции (т. е. в левой части присвоения).

Для раскрытия позиции (например, индекса в a[i]) справедливы следующие правила:

MEEK => deprocedure |

deprocedure MEEK |

dereference |

dereference MEEK.

Другими словами, в раскрытой позиции можно выполнять распроцедуривание и разыменование любое число раз и в любом порядке, например:

pointer procedure poiter int в вид int

Для сильной позиции (например, правая часть присвоения или параметр в вызове процедуры) правила таковы:

STRONG => dereference STRONG |

deprocedure STRONG |

unit |

unit ROW |

widen |

widen widen |

widen ROW |

widen widen ROW |

ROW |

ROW => row |

row ROW

Вид данных до выполнения приведений называется априорным, а после выполнения - апостериорным. В случае сильных и раскрытых синтаксических позиций известны и априорный и апостериорный виды. Для других позиций известен лишь априорный вид и некоторая информация об апостериорном виде, например о том, что он должен начинаться со struct или pointer struct, или о том, что он не должен начинаться с proc, как в левой части присвоения.

Компилятор, применяя соответствующую грамматику, генерирует последовательность приведений из априорного вида к известному либо к подходящему апостериорному виду. Если нельзя найти никакой последовательности приведений, программа синтаксически неправильная.

С другой стороны, если подходящая последовательность существует, компилятор, применяя приведения по порядку, генерирует код времени прогона.

Еще один вид приведения - чистка. Чистка представляет собой особую форму приведения и происходит в тех местах, где стоит точка с запятой

x=y;

Еще одна сложность связана с выбирающим предложением. В предложении

x + if b then 1 else 2.3

во время компиляции необходимо знать тип (вид) правого операнда знака «+». Все варианты выбирающего предложения должны приводить к общему виду, называемому объектным. Этот процесс называется уравнением, и его правила подразумевают, что последовательность сильных приведений можно применять во всех вариантах, кроме одного, в котором используется лишь последовательность приведений, уместных лишь для синтаксической позиции выбирающего предложения. В вышеприведенном примере выбирающее предложение находиться в крепкой синтаксической позиции, которая не допускает расширения. Однако внутри выбирающего предложения один вариант допускает сильное приведение, что может повлечь за собой расширение. В этом случае объектным видом окажется real, и первый вариант следует расширить, а второй нежелательно подвергать приведению.

Действия компилятора при обращении с выбирающими предложениями заключаются в том, что статические характеристики всех вариантов выбирающего предложения помещаются в нижний стек, а затем выводятся объектный вид и различные последовательности приведения для каждого варианта. Если какая-либо последовательность вызывает необходимость генерации кода во время прогона, ее можно выделить в отдельный поток, и между двумя этими потоками ввести указатели, чтобы во время следующего прохода код можно было соединить в нужном порядке.