三地址码生成器

三地址码生成器是一个编译器的组成部分，用于将高级语言源代码转换为低级汇编语言或机器语言。其基本原理是将源代码中的每个语句分解为三个地址，即操作符和两个操作数，然后生成对应的汇编代码。常见的操作符包括赋值、算术运算、逻辑运算、条件跳转等。例如，将 C 语言中的表达式 a = b + c 转换为三地址码可以表示为：

t1 = b + c
a = t1

其中 t1 是一个临时变量，用于存储 b + c 的结果。三地址码生成器可以通过语法分析和语义分析来确定每个语句的操作符和操作数，并生成对应的三地址码。

相关问题

三地址代码生成器的数据结构

三地址代码生成器的数据结构通常包含以下几个部分：

1. 符号表：用于保存程序中出现的变量、常量、函数等符号信息，包括符号的名称、类型、地址等信息。符号表可以使用哈希表、二叉查找树等数据结构实现。

2. 语法树：用于表示程序的语法结构，包括表达式、语句等部分。语法树的节点包含了语法成分的类型、操作符、操作数等信息。语法树可以使用递归下降、LL、LR等算法生成。

3. 三地址码列表：用于保存生成的三地址代码。三地址码通常包含一个操作符和两个操作数，表示将两个操作数进行某种运算后将结果存储到另一个地方。三地址码列表可以使用列表、数组等数据结构实现。

4. 活动记录：用于保存函数调用时的上下文信息，包括函数的参数、返回值、局部变量等信息。活动记录可以使用栈、链表等数据结构实现。

在三地址代码生成器中，符号表和语法树是基础数据结构，三地址码列表和活动记录则是生成三地址代码时需要的辅助数据结构。三地址码列表和活动记录的实现方式通常依赖于具体的编译器实现。

用C++写一个三地址代码生成器

下面是一个简单的 C++ 三地址代码生成器示例，可以将简单的表达式转换为对应的三地址码：

#include <iostream>
#include <stack>
using namespace std;

// 定义操作符和操作数类型
enum TokenType { OPERATOR, OPERAND };

// 定义操作符类型和优先级
enum OperatorType { ADD, SUB, MUL, DIV };
const int OperatorPrecedence[] = {0, 0, 1, 1};

// 定义 token 结构体
struct Token {
    TokenType type;
    union {
        OperatorType op;
        int value;
    };
};

// 定义栈操作函数
void push_token(stack<Token>& tokenStack, Token token) {
    tokenStack.push(token);
}

Token pop_token(stack<Token>& tokenStack) {
    Token token = tokenStack.top();
    tokenStack.pop();
    return token;
}

Token top_token(stack<Token>& tokenStack) {
    return tokenStack.top();
}

bool is_operator(Token token) {
    return token.type == OPERATOR;
}

// 定义三地址码生成函数
void generate_three_address_code(stack<Token>& tokenStack) {
    stack<string> codeStack;
    Token token = pop_token(tokenStack);
    while (true) {
        if (is_operator(token)) {
            Token right = pop_token(tokenStack);
            Token left = pop_token(tokenStack);
            string result = "t" + to_string(codeStack.size() + 1);
            string op;
            switch (token.op) {
                case ADD:
                    op = "+";
                    break;
                case SUB:
                    op = "-";
                    break;
                case MUL:
                    op = "*";
                    break;
                case DIV:
                    op = "/";
                    break;
            }
            string code = result + " = " + to_string(left.value) + " " + op + " " + to_string(right.value);
            codeStack.push(code);
            push_token(tokenStack, Token{OPERAND, {static_cast<int>(codeStack.size())}});
        } else {
            codeStack.push(to_string(token.value));
        }
        if (tokenStack.empty()) {
            break;
        }
        token = pop_token(tokenStack);
    }
    while (!codeStack.empty()) {
        cout << codeStack.top() << endl;
        codeStack.pop();
    }
}

int main() {
    stack<Token> tokenStack;
    push_token(tokenStack, Token{OPERAND, {1}});
    push_token(tokenStack, Token{OPERAND, {2}});
    push_token(tokenStack, Token{OPERATOR, {ADD}});
    push_token(tokenStack, Token{OPERAND, {3}});
    push_token(tokenStack, Token{OPERATOR, {MUL}});
    push_token(tokenStack, Token{OPERAND, {4}});
    push_token(tokenStack, Token{OPERATOR, {SUB}});
    push_token(tokenStack, Token{OPERAND, {5}});
    push_token(tokenStack, Token{OPERATOR, {DIV}});

    generate_three_address_code(tokenStack);

    return 0;
}

这个示例实现了一个简单的逆波兰表达式求值器，首先将表达式转换为逆波兰表达式，然后使用栈来计算表达式的值。在计算的过程中，生成对应的三地址码，最后输出生成的三地址码。这个示例只支持四则运算，更复杂的表达式和语法需要更复杂的实现。