在 Assembly 86x 中创建和实现抽象语法树答案

【问题标题】：Creating and Implementing Abstract Syntax Tree in Assembly 86x在 Assembly 86x 中创建和实现抽象语法树
【发布时间】：2015-02-25 08:25:34
【问题描述】：

所以我最近开始学习汇编语言，但在创建抽象语法树 (AST) 并在汇编中实现它们时遇到了麻烦。所以可以说我有这个等式：z = (3 - 2*x)*x - 2*y + 1。那么下面的 AST 是否正确，因为我知道有多个答案，每个答案在实现上都不同？

                             =
                            / \
                           -   *
                          / \   \
                         *   3   *
                        / \     / \
                       2   x   -   +
                              / \  / \
                             x   2 y  1

从那里，我将如何在我的代码中实现它（如果树是正确的）？不幸的是，我不知道从哪里开始。提前致谢。

【问题讨论】：

AST 不正确，因为它应该反映获取结果的路径。
至于组装实现，这取决于你，所以到目前为止，这应该被关闭为“太宽泛”。
我将如何修复这棵树？
好吧，记住算术中的运算符优先级，并使树符合将要执行的操作。
我需要视觉来理解，对不起。

标签： assembly x86 abstract-syntax-tree

【解决方案1】：

操纵 AST 的应用程序通常并不小，并且在汇编程序中对它们进行编码并没有什么好处。您最好将 AST 操作编写为更高级别的语言，您可以在其中编写更轻松地处理树的代码。（有关推动 AST 操作极限的工具，请参阅我的简历）。

如果你坚持，那么关键问题是定义一个AST节点结构。实际上，它应该：

保留父子链接
持有一个节点类型
保持文字值值
适合缓存行

（这些约束来自我们的工具操作的非常大的 AST）。

如果你坚持使用 MASM-x86，下面的结构定义可能是合适的：

  ASTNODE STRUCT
  NodeType dword ?     ; holds type of AST node
  LiteralValue dword ? ; holds child count, literal value or pointer to big literal value, as indicated by the type
  Parent  dword ?
  Children dword ?
  ASTNODE ENDS

[您可以轻松定义 MASM-x64 的等效项。如果你不知道怎么做，你不应该这样做。]

我们假设有很多AST节点类型，为了区分语句、运算符、操作数、标识符……所以我们需要区分它们，因此需要区分NodeType。

基于Node，字面值包含（假设互斥情况）： * 没有（没有必要） * 子节点数，如果节点类型是列表节点 * 一个文字常量，如果节点类型是一个持有小值的叶子 * 指向文字常量的指针，如果节点类型是用于持有大于 32 位的文字值的叶子 * 如果节点类型是“标识符”，则指向标识符字符串或符号表条目的指针

“Children”槽很特别：它本质上是指向其他 AST 节点的指针的动态数组。对于许多 AST 节点类型，子节点的数量是隐式已知的；您可以在节点类型上使用表查找，或者代码可以“知道”。对于列表节点，子节点的数量需要与文字字段指定的列表长度相匹配。

任何少于 4 个子节点的节点都适合 32 个字节，并且应该相应地对齐。超过 4 个子节点的节点应该是缓存行对齐的。

您仍然需要构建一个解析器，它必须创建节点并通过填写指针字段将它们链接在一起。

我想你会发现用 AST 构造构建一个解析器是很多工作（尤其是在汇编器中），然后你需要构建一些对树做某事的东西。

【讨论】：

【解决方案2】：

您需要设置一个堆栈和一个队列（后进先出和先进先出的内存块）。您还需要操作的优先级（BEDMAS -（^/*+-= 是一个好的开始，但是快速搜索 Web 将为您提供多达 16 个不同操作员的不同优先级）。现在遍历你的表达式：

如果是值，则将其添加到队列中
当堆栈上有更高优先级的操作时，将其移至队列末尾。
将操作添加到堆栈中。

当所有参数都完成后，取出堆栈的剩余部分并将其添加到队列的末尾。

队列现在处于逆波兰方向 - value1, value2, op 所以你的例子是

2,x,*,3,-,{right hand branch},=

由于这是一个无效的左手运算符，它会失败但现在忽略它并继续。对于队列中的每个项目：

如果是值，则将其压入堆栈。
如果是运算符，则对栈顶元素执行操作，然后将值返回到栈中。
最终结果将留在堆栈中。

所以在这种情况下，堆栈会去：

 - {empty}    ; 2
 - 2          ; x
 - 2,x        ; *(multiply top 2 items on stack and push result)
 - {2x}       ; 3
 - {2x},3     ; -(subtract top 2 items on stack and push result)
 - {2x-3}     ; (final result)

【讨论】：