编译器 - AST 中类型声明的指令选择

Question

我正在学习编译器并为处理两种类型的简单语言创建代码生成器：字符和整数。

当用户输入被扫描器扫描并被解析器解析后，我得到了输入的 AST 表示。我为一种更简单的语言生成了代码，它只处理带有整数、运算符和变量的表达式。

然而，使用这种新语言，我有时会得到一个类型声明的子树，如下所示：

(IS TYPE (x) (INT))

它表示 x 的类型为 INT。

我的代码生成器中是否应该有一个处理这些类型声明的案例？或者这只是为了语义分析器进行类型检查，所以我应该假设类型已被检查并忽略树的这一部分并简单地为 x 分配值？

Answer 1

这两种情况都是可能的，您需要更多地描述您的语言，看看您是否真的需要将该功能添加到您的代码生成器中，或者因为不必要而跳过它，并避免在设计编程语言这个困难而有趣的主题上进行额外的工作。

您的“代码生成器”是一个以一种编程语言（可能是小型语言）接收输入代码并以另一种编程语言（可能是小型语言）输出代码的程序吗？

这个工具通常被称为“翻译器”。

您的“代码生成器”是一个接收编程语言作为输入并输出像编程语言一样的汇编程序/字节码的程序吗？

该工具通常称为“编译器”。

注意：“堆”是“堆栈”的同义词。

通常 AST 存储操作或函数调用的类型。例如，在 c 中：

...
int a = 3;
int b = 5;
float c = (float)(a * b);
...

最后一行生成与此类似的 AST（跳过其他行的 AST）：

..................................................................
..................................................................
......................+--------------+............................
......................|    [root]    |............................
......................| (no type) =  |............................
......................+------+-------+............................
.............................|....................................
.................+-----------+------------+.......................
.................|........................|.......................
...........+-----+-----+....+-------------+-------------+.........
...........| (int) c   |....| (float) (cast operation)  |.........
...........+-----------+....+-------------+-------------+.........
..........................................|.......................
....................................+-----+-----+.................
....................................| (int) ()  |.................
....................................+-----+-----+.................  
..........................................|.......................
....................................+-----+-----+.................
....................................| (int) *   |.................
....................................+-----+-----+.................
..........................................|.......................
..............................+-----------+-----------+...........
..............................|.......................|...........
........................+-----+-----+...........+-----+-----+.....
........................| (int)  a  |...........| (float) b |.....
........................+-----------+...........+-----------+.....
..................................................................
..................................................................

请注意，“(float)”将其转换为运算符或函数，
与你的问题类似。

祝你好运。

Answer 2

如果这是一个声明

(IS TYPE (x) (INT))

，那么 x 应该被放置在内存中。对于 C 语言和自动变量，局部自动变量分配在堆栈上。要分配所需的堆栈大小，您应该知道所有局部变量的大小和大小来自类型。

如果此变量存储在寄存器中，则应选择所需大小的寄存器（考虑 x86 的：AL、AX、EAX、RAX - 具有不同大小的相同寄存器）（如果您的目标有这样的寄存器）。

此外，当 AST 中存在不明确的操作时，需要类型，它可以对不同的数据大小进行操作（例如 char、short、int - 或 8 位、16 位、32 位等）。对于某些汇编器，数据的大小被编码到指令本身中；所以 codegen 应该记住变量的大小。

或者，如果 AST 中没有记录操作类型，则 ADD：

(ADD (x) (y))

可能意味着 float 和 int 加法（ADD 或 FADD 指令），因此 x 和 y 的类型在代码生成中需要选择正确的变体。