语义分析与中间代码生成：编译原理实验指南

"语义分析和中间代码生成是编译器设计中的关键步骤，涉及对源代码的深入理解和转换。此实验旨在让学生掌握语义分析的基本方法，并能将各种语句翻译为四元式，实现编译器的核心功能。" 在编译原理中，语义分析是继语法分析之后的重要阶段，其主要目标是确保源代码的静态语义正确性。这个过程包括检查类型匹配、运算合法性、数组维度和边界条件等，同时进行变量的存储分配、表达式的求值以及将源代码语句转化为中间代码。中间代码是一种抽象的机器无关表示，常见的形式有三元式、间接三元式和四元式，便于后续优化和目标代码生成。 实验内容分为三次，首先要求学生理解语义分析在编译程序中的位置，即接收语法分析生成的语法树，并生成等价的中间代码。在这个过程中，可以使用语法制导的翻译技术，这是一种将语义规则与语法结构相结合的方法。当解析到特定的语法单位时，直接在相应位置插入语义处理代码。 例如，对于SAMPLE语言中的<IF语句>，在语法分析阶段识别出"if"、"then"和"else"等关键字，接着进行布尔表达式和执行语句的解析。在语义分析阶段，我们需要添加额外的逻辑来处理这些语句的含义，例如计算布尔表达式的结果，根据结果决定执行相应的执行语句，并生成对应的四元式。四元式是一种表示计算过程的抽象操作，可以更直观地反映源代码的逻辑。 在实验中，学生需要使用VC++编写窗口程序，实现语义分析和中间代码生成的功能。实验要求在6学时内完成，最终生成的四元式表应能准确反映出源代码的语义。同时，学生需要编写文档记录语义子程序的设计和实现，这部分内容可以与语法分析程序的文档整合在一起。 通过这个实验，学生不仅可以学习到如何进行语义分析和中间代码生成，还能了解到编译器内部的工作机制，这对于理解和构建编译器至关重要。此外，使用语法制导的翻译方法有助于加深对编译原理中语义处理部分的理解，提高编程解决问题的能力。