编译原理之解释执行

水深无声 2022-04-03 15:44 364阅读 0赞

源码：[https://github.com/yanguojun123/Compile][https_github.com_yanguojun123_Compile]

生成目标代码后就可进行解释执行了。

整体思路：

1.具体实现：

扫描目标代码表，根据每条代码在的作用进行相应的实现。在这个实验中，我用了一个int数组来记录活动，用了一个栈来进行计算。有着指向代码的指针sp，当sp的值指向最后一条代码时则结束。

每条代码的具体实现：

1.1 jmp：

直接将代码指针更改为a域里的值，如果此时代码指针为0，则把主过程的动态链，返回地址和静态链填到活动记录数组里。

1.2 opr

根据a域里的值进行相应的计算，例如如果为1，则将栈顶和次栈顶的数相加，然后将其结果保存到栈顶。如果为0，表示退出此过程，则将其活动记录数组的指针指向前一个过程的动态链，然后修改当前的返回地址和静态链。

**1.3 lit**

将其a域的值放到栈顶。

**1.4 lod**

先根据层差找到其变量所在的动态链，如果层差为0，则为当前过程的动态链，如果不为0，则先取出静态链的中地址，找到上一层的动态链，并在循环中多次进行层差次数次，再根据a域的相对地址将对应的值放到栈顶。

**1.5 sto**

跟lod类似，不过是修改这个变量的值为栈顶的值。

**1.6 cal**

根据过程的层差填写要调用过程的动态链，返回地址和静态链。动态链的内容即为当前活动记录指针的值，而返回地址为当前代码指针的下一位，如果层差为0，则将上一个动态链的内容填到新的静态链中，否则将上一个静态链中的内容填入。

**1.7 jpc**

如果栈顶的值为0即表示非真就将代码指针修改为a域的值，如果为真则不管。

**1.8 int**

根据a域的值，在活动记录表中初始化几个变量的值。

int action1[200];
    int moveId = 0;
    int backId = 0;
    int staticId = 0;
    int actId = 0;
    void explainToPerfrom()//目标代码的解释执行
    {
    	for (int i = 0; i < tableId; i++)
    	{
    		if (table[i].kind == "var")
    		{
    			vartable[vartableid].name = table[i].name;
    			vartable[vartableid].value = 0;
    		}
    		vartableid++;
    	}
    	stack<int> com;//运算栈
    	stack<action> actStack;//活动记录栈
    	int temp = 0;//用户输入
    	int cid = 0;//代码数组下标
    	int tempCount = 0;//暂时保存
    	int tempCode = 0;
    	int tempBackId = 0;
    	int tempMoveId = 0;
    	int tempStaticId = 0;
    	int lev = 0;//当前层数
    	while (cid != codeId-1) 
    	{
    		if (code[cid].funcCode == "jmp")//跳转语句
    		{
    			if (cid == 0)//初始的入栈
    			{
    				action1[actId] =0;
    				moveId = 0;//当前动态链
    				backId = 1;
    				staticId = 2;
    				actId++;
    				action1[actId] = 0;
    				actId++;
    				action1[actId] = 0;
    				actId++;
    			}
    			cid = code[cid].displacement;
    			
    		}
    	  else if (code[cid].funcCode == "opr")//运算语句
    	  {
    		  switch (code[cid].displacement)
    		  {
    		    case 0://退出过程
    			{
    				cid = action1[backId];
    				actId = moveId;
    				moveId = action1[moveId];
    				backId = moveId+1;
    				staticId =moveId+2;
    				cid--;
    				break;
    			}
    		    case 1://加法运算
    				tempCount = com.top();
    				com.pop();
    				tempCount = tempCount + com.top();
    				com.pop();
    				com.push(tempCount);
    				break;
    			case 2://减法运算
    				tempCount = com.top();
    				com.pop();
    				tempCount = com.top()-tempCount;
    				com.pop();
    				com.push(tempCount);
    				break;
    			case 3://乘法运算
    				tempCount = com.top();
    				com.pop();
    				tempCount = com.top()*tempCount;
    				com.pop();
    				com.push(tempCount);
    				break;
    			case 4://除法运算
    				tempCount = com.top();
    				com.pop();
    				tempCount = com.top()/tempCount;
    				com.pop();
    				com.push(tempCount);
    				break;
    			case 5://等于判断
    				tempCount = com.top();
    				com.pop();
    				if (tempCount == com.top())
    					tempCount = 1;
    				else
    					tempCount = 0;
    				com.pop();
    				com.push(tempCount);
    				break;
    			case 6://不等号运算
    				tempCount = com.top();
    				com.pop();
    				if (tempCount == com.top())
    					tempCount = 0;
    				else
    					tempCount = 1;
    				com.pop();
    				com.push(tempCount);
    				break;
    			case 7://小于
    				tempCount = com.top();
    				com.pop();
    				if (com.top() < tempCount)
    					tempCount = 1;
    				else
    					tempCount = 0;
    				com.pop();
    				com.push(tempCount);
    				break;
    			case 22://判断是否为奇数
    				if (com.top() % 2 == 1)
    					tempCount = 1;
    				else
    					tempCount = 0;
    				com.pop();
    				com.push(tempCount);
    				break;
    			case 28://输入
    				cout << "请输入：";
    				cin >> temp;
    				//vartable[vartableid].
    				com.push(temp);
    				break;
    			case 29://输出
    				cout << com.top()<<"\n";
    				break;
    		  }
    		  cid++;
    	  }
    	  else if (code[cid].funcCode == "lit")//常量声明
    	  {
    		  com.push(code[cid].displacement);
    		  cid++;
    	  }
    	  else if (code[cid].funcCode == "lod")//加载变量
    	  {  
    		  //string tempName = findSymble(code[cid].displacement);
    		  //com.push(findVar(tempName));
    		  int tempId = 0;
    		  if (code[cid].levelDiff == 0)
    			  tempId = moveId;
    		  else
    		  {
    			  tempId = staticId;
    			  for (int i = 0; i < code[cid].levelDiff; i++)
    			  {
    
    				  tempId = action1[tempId];
    			  }
    		  }
    		  com.push(action1[tempId + code[cid].displacement]);
    		  cid++;
    	  }
    	  else if (code[cid].funcCode == "sto")//将栈顶结果送给变量
    	  {
    		  //string tempName = findSymble(code[cid].displacement);
    		  //tempCount = findVar(tempName);
    		  //changeVar(tempName,com.top());
    		  int tempId = 0;
    		  if(code[cid].levelDiff==0)
    			   tempId = moveId;
    		  else
    		  { 
    			   tempId = staticId;
    			  for (int i = 0; i < code[cid].levelDiff; i++)
    			  {
    				  tempId = action1[tempId];
    			  }
    		  }
    		  action1[tempId + code[cid].displacement] = com.top();
    		  cid++;
    	  }
    	  else if (code[cid].funcCode == "cal")//过程调用语句
    	  {
    		  // lev = findSymbleAddr(code[cid].displacement);//更新层次
    		  action1[actId] = moveId;
    		  tempMoveId = moveId;
    		  moveId = actId;
    		  actId++;
    		  action1[actId] = cid + 1;//修改返回地址
    		  tempBackId = backId;
    		  backId = actId;
    		  actId++;
    
    		  if (code[cid].levelDiff == 0)//层差为0
    		  {
    			  tempStaticId = staticId;
    			  action1[actId] = action1[tempMoveId];//新的静态链
    			  staticId = actId;
    			  actId++;
    		  }
    		  if (code[cid].levelDiff == 1)//层差为1
    		  {
    			  tempStaticId = staticId;
    			  tempCount = staticId;
    			  //tempCount= action1[tempCount];
    			  action1[actId] = action1[tempCount];//新的静态链
    			  staticId = actId;
    			  actId++;
    		  } 
    		  cid = code[cid].displacement;
    	  }
    	  else if (code[cid].funcCode == "jpc")//非真跳转语句
    	  {
    		  if (com.top() == 0)
    			  cid = code[cid].displacement;
    		  else
    			  cid++;
    	  }
    	  else if (code[cid].funcCode == "int")//开辟空间
    	  {
    		  for (int i = 0; i < code[cid].displacement - 3; i++)//变量表初始化
    		  {
    			  action1[actId] = 0;
    			  actId++;
    		  }
    		  cid++;
    	  }
    	}
    }

上面就是解释执行的代码，只需要调用explainToPerform()这个函数就行，不过前提是你有目标代码，前面的代码也在我之前的博客中。到此为止，其他文法的代码已经能跑起来了。

[https_github.com_yanguojun123_Compile]: https://github.com/yanguojun123/Compile