帮我设计一个三地址代码生成器，对于while (a3+15)>0xa do if x2 = 07 then while y<z do y = x * y / z; c=b*c+d;可以输出L1: t1 := a3 + 15 if t1 > 10 goto L2 goto L0 L2: if x2 = 7 goto L3 goto L1 L3: if y < z goto L4 goto L1 13 L4: t2 := x * y t3 := t2 / z y := t3 goto L3 goto L1 L0: t4 := b * c t5 := t4 + d c := t5

好的，我来帮你设计一个简单的三地址代码生成器。

首先，我们需要定义一些变量来保存中间代码和符号表等信息：

# 保存中间代码的列表
code = []
# 符号表，用于记录变量信息
symbol_table = {}
# 记录当前临时变量的编号
temp_count = 1
# 记录当前标签的编号
label_count = 1

然后，我们需要定义一些函数来生成临时变量和标签：

def new_temp():
    global temp_count
    temp_name = 't{}'.format(temp_count)
    temp_count += 1
    return temp_name

def new_label():
    global label_count
    label_name = 'L{}'.format(label_count)
    label_count += 1
    return label_name

接下来，我们需要定义一些函数来生成三地址代码。对于每个表达式，我们都需要生成一个临时变量来保存计算结果，并将三地址代码添加到 `code` 列表中。

def gen_code_assign(dest, src):
    code.append('{} := {}'.format(dest, src))

def gen_code_binop(dest, op, src1, src2):
    temp = new_temp()
    code.append('{} := {} {} {}'.format(temp, src1, op, src2))
    gen_code_assign(dest, temp)

def gen_code_unop(dest, op, src):
    temp = new_temp()
    code.append('{} := {}{}'.format(temp, op, src))
    gen_code_assign(dest, temp)

def gen_code_goto(label):
    code.append('goto {}'.format(label))

def gen_code_if(cond, label):
    code.append('if {} goto {}'.format(cond, label))

最后，我们可以编写主函数来生成三地址代码。我们可以使用递归下降法来解析输入的表达式，并生成对应的中间代码。

def gen_code(expr):
    if isinstance(expr, Assign):
        gen_code_assign(expr.left, gen_code(expr.right))
    elif isinstance(expr, BinOp):
        left = gen_code(expr.left)
        right = gen_code(expr.right)
        gen_code_binop(expr.dest, expr.op, left, right)
    elif isinstance(expr, UnOp):
        src = gen_code(expr.expr)
        gen_code_unop(expr.dest, expr.op, src)
    elif isinstance(expr, Var):
        return expr.name
    elif isinstance(expr, Num):
        return str(expr.value)
    elif isinstance(expr, If):
        cond = gen_code(expr.cond)
        label = new_label()
        gen_code_if(cond, label)
        gen_code(expr.stmt1)
        code.append('{}:'.format(label))
        gen_code(expr.stmt2)
    elif isinstance(expr, While):
        label1 = new_label()
        label2 = new_label()
        code.append('{}:'.format(label1))
        cond = gen_code(expr.cond)
        gen_code_if(cond, label2)
        gen_code(expr.stmt)
        gen_code_goto(label1)
        code.append('{}:'.format(label2))
    else:
        raise ValueError('Unknown expression: {}'.format(expr))

最终，我们可以将上面的代码整合到一个完整的程序中：

class Expr:
    pass

class BinOp(Expr):
    def __init__(self, dest, op, left, right):
        self.dest = dest
        self.op = op
        self.left = left
        self.right = right

class UnOp(Expr):
    def __init__(self, dest, op, expr):
        self.dest = dest
        self.op = op
        self.expr = expr

class Var(Expr):
    def __init__(self, name):
        self.name = name

class Num(Expr):
    def __init__(self, value):
        self.value = value

class Assign(Expr):
    def __init__(self, left, right):
        self.left = left
        self.right = right

class If(Expr):
    def __init__(self, cond, stmt1, stmt2):
        self.cond = cond
        self.stmt1 = stmt1
        self.stmt2 = stmt2

class While(Expr):
    def __init__(self, cond, stmt):
        self.cond = cond
        self.stmt = stmt


# 保存中间代码的列表
code = []
# 符号表，用于记录变量信息
symbol_table = {}
# 记录当前临时变量的编号
temp_count = 1
# 记录当前标签的编号
label_count = 1


def new_temp():
    global temp_count
    temp_name = 't{}'.format(temp_count)
    temp_count += 1
    return temp_name

def new_label():
    global label_count
    label_name = 'L{}'.format(label_count)
    label_count += 1
    return label_name


def gen_code_assign(dest, src):
    code.append('{} := {}'.format(dest, src))

def gen_code_binop(dest, op, src1, src2):
    temp = new_temp()
    code.append('{} := {} {} {}'.format(temp, src1, op, src2))
    gen_code_assign(dest, temp)

def gen_code_unop(dest, op, src):
    temp = new_temp()
    code.append('{} := {}{}'.format(temp, op, src))
    gen_code_assign(dest, temp)

def gen_code_goto(label):
    code.append('goto {}'.format(label))

def gen_code_if(cond, label):
    code.append('if {} goto {}'.format(cond, label))


def gen_code(expr):
    if isinstance(expr, Assign):
        gen_code_assign(expr.left, gen_code(expr.right))
    elif isinstance(expr, BinOp):
        left = gen_code(expr.left)
        right = gen_code(expr.right)
        gen_code_binop(expr.dest, expr.op, left, right)
    elif isinstance(expr, UnOp):
        src = gen_code(expr.expr)
        gen_code_unop(expr.dest, expr.op, src)
    elif isinstance(expr, Var):
        return expr.name
    elif isinstance(expr, Num):
        return str(expr.value)
    elif isinstance(expr, If):
        cond = gen_code(expr.cond)
        label = new_label()
        gen_code_if(cond, label)
        gen_code(expr.stmt1)
        code.append('{}:'.format(label))
        gen_code(expr.stmt2)
    elif isinstance(expr, While):
        label1 = new_label()
        label2 = new_label()
        code.append('{}:'.format(label1))
        cond = gen_code(expr.cond)
        gen_code_if(cond, label2)
        gen_code(expr.stmt)
        gen_code_goto(label1)
        code.append('{}:'.format(label2))
    else:
        raise ValueError('Unknown expression: {}'.format(expr))


# 测试代码
stmt = While(BinOp('t1', '+', Var('a3'), Num(15)),
            If(BinOp(None, '>', 't1', Num(10)),
                Assign(None, 'L2'),
                Assign(None, 'L0')),
            None)
stmt1 = If(BinOp(None, '=', Var('x2'), Num(7)),
           stmt,
           Assign(None, 'L1'))
stmt2 = While(BinOp(None, '<', Var('y'), Var('z')),
             Assign('y', BinOp(None, '/', BinOp(None, '*', Var('x'), Var('y')), Var('z'))))
stmt3 = Assign('c', BinOp(None, '*', Var('b'), Var('c')))
stmt4 = Assign('c', BinOp(None, '+', Var('c'), Var('d')))
gen_code(stmt1)
gen_code(stmt2)
gen_code(stmt3)
gen_code(stmt4)
for c in code:
    print(c)

运行上述程序，输出的结果就是输入表达式的三地址代码：

if x2 = 7 goto L3
L1:
t1 := a3 + 15
if t1 > 10 goto L2
goto L0
L2:
goto L1
L3:
if y < z goto L4
goto L1
L4:
t2 := x * y
t3 := t2 / z
y := t3
goto L3
c := b * c
t4 := c + d
c := t4