在编译器中生成中间代码。处理条件时是否总是需要 AST 或解析树？答案

【问题标题】：Generating intermediate code in a compiler. Is an AST or parse tree always necessary when dealing with conditionals?在编译器中生成中间代码。处理条件时是否总是需要 AST 或解析树？
【发布时间】：2011-07-18 13:55:02
【问题描述】：

我正在参加一个编译器设计课程，我们必须在其中实现我们自己的编译器（使用 flex 和 bison）。我有过解析（编写 EBNF 和递归下降解析器）的经验，但这是我第一次编写编译器。

语言设计是相当开放的（教授已经把它留给了我们）。在课堂上，教授复习了生成中间代码。他说我们在解析的时候不需要构造抽象语法树或者解析树，可以边做边生成中间代码。

我发现这令人困惑有两个原因：

如果您要调用一个函数在定义之前怎么办？如何解决分支目标？我想您必须制定一个规则，即您必须在使用函数之前定义它们，或者可能预先定义它们（就像 C 那样？）
您将如何处理条件语句？如果您有一个if-else 甚至只是一个if，当条件为false 时，如何解析if 的分支目标（如果您正在生成代码）？

我计划生成一个 AST，然后在创建它之后遍历树，以解析函数和分支目标的地址。这是正确的还是我遗漏了什么？

【问题讨论】：

标签： parsing language-design compiler-construction intermediate-code

【解决方案1】：

解决这两个问题的一般方法是保留一份需要“修补”的地址列表。您生成代码并为丢失的地址或偏移量留下漏洞。在编译单元结束时，您会浏览漏洞列表并将它们填满。

在 FORTH 中，补丁“列表”保存在控制堆栈中，并在每个控制结构终止时展开。见FORTH Dimensions

轶事：早期的 Lisp 编译器（我相信它是 Lisp）生成了一个符号格式的机器代码指令列表，其中前向引用了每个条件分支的机器代码列表。然后它生成了遍历列表向后的二进制代码。这样，当需要发出分支指令时，所有前向分支的代码位置都是已知的。

【讨论】：

您也可以发出汇编代码，让汇编程序担心这部分问题。还是作弊？
当然，那么汇编器将需要对代码进行两次传递（如果使用修补程序，则需要传递一次半）。许多编译器，特别是 FORTH，直接针对二进制机器代码。这可能是出于性能（速度和空间）或其他实际原因（例如没有可用的汇编程序）。
我们中的一些人将补丁推送到链接器上。这意味着您可以吐出一个目标代码流（带有补丁的占位符；我实际上尽可能将补丁值链接在一起）并在知道最终位置时发布补丁，至少对于我构建的非常快速的一次性编译器.

【解决方案2】：

Crenshaw tutorial 是 not 使用任何类型的 AST 的具体示例。它构建了一个工作编译器（显然包括条件），并立即生成针对 m68k 程序集的代码。

一个下午就可以通读文档，值得。

【讨论】：