如何将中缀表达式转换为波兰表示,并解释转换后的波兰表示如何应用于抽象机代码以实现目标代码的生成和优化?
时间: 2024-11-05 10:20:45 浏览: 12
要将中缀表达式转换为波兰表示,我们需要了解和应用两个核心算法:中缀转波兰表示算法和栈操作。首先,中缀表达式中的运算符存在优先级和结合性的规则,这些规则定义了表达式中运算的顺序。例如,乘除法的优先级高于加减法,乘除法之间以及加减法之间具有相同的优先级,它们从左到右结合。在转换过程中,我们需要将运算符的优先级和结合性转化为算法逻辑,以确保转换的正确性。
参考资源链接:[编译原理:源程序中间形式详解—波兰表示与N元表示](https://wenku.csdn.net/doc/5zunos7tkh?spm=1055.2569.3001.10343)
具体来说,算法步骤如下:
1. 初始化一个空栈用于存放运算符,以及一个输出列表用于存放转换后的表达式。
2. 从左到右扫描中缀表达式。
3. 遇到操作数时,直接将其添加到输出列表中。
4. 遇到运算符时,比较其与栈顶运算符的优先级:
a. 如果栈为空或栈顶运算符为左括号'(',则直接将运算符压入栈。
b. 如果当前运算符优先级高于栈顶运算符,也将运算符压入栈。
c. 如果当前运算符优先级低于或等于栈顶运算符,则将栈顶运算符弹出并添加到输出列表中,直至遇到更低优先级的运算符为止。之后将当前运算符压入栈。
5. 遇到左括号'(',将其压入栈。
6. 遇到右括号')',则依次弹出栈顶运算符并添加到输出列表中,直到遇到左括号为止。将这对括号弹出栈但不输出。
7. 当表达式扫描完成后,若栈中仍有运算符,依次弹出并添加到输出列表。
转换完成后,我们得到了一个后缀表示法的表达式,该表达式可以直接用于抽象机代码的实现。在抽象机代码的实现过程中,每个运算符和操作数都被转化为对应的操作指令。例如,'+'操作符可能转化为一个加法指令,而操作数则转化为加载指令或立即数指令。
目标代码的生成依赖于具体的抽象机模型。优化则在代码生成后进行,根据抽象机的指令集和特性,通过算法如局部常数传播、死代码消除、指令重排等来优化指令序列,以提高程序的执行效率。波兰表示的优点在于其无二义性,使得目标代码生成和优化过程更加高效和简化。
为了深入理解这一转换过程以及如何在编译器设计中应用波兰表示,建议阅读《编译原理:源程序中间形式详解—波兰表示与N元表示》一书,它详细介绍了这一转换过程以及如何在编译器中应用波兰表示法,为编译器的进一步优化和目标代码生成提供了理论和实践基础。
参考资源链接:[编译原理:源程序中间形式详解—波兰表示与N元表示](https://wenku.csdn.net/doc/5zunos7tkh?spm=1055.2569.3001.10343)
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