覃启浩的代码生成设计文档：从四元式到MIPS汇编

"18373441-覃启浩-代码生成设计文档1" 在编译原理中，代码生成是编译器设计的重要环节，它涉及到将高级语言源代码转换成机器可执行的目标代码。这个过程通常分为几个阶段，包括词法分析、语法分析、语义分析和代码生成。在提供的作业描述中，我们可以看到这个过程被分为两次作业，分别关注不同的语法成分和功能。 第一次作业主要涵盖了基础的语法成分，包括变量和变量说明、常量说明、简单的语句如读、写和赋值，以及基本的表达式结构如项和因子。四元式在这里扮演了关键角色，它是中间代码的一种形式，用于表示源代码中的操作，便于进一步转化为目标代码。四元式通常由运算符、操作数和结果组成，它们包含了足够的信息来描述源代码的逻辑。 在第一次作业的基础上，第二次作业扩展了更多的语法成分，例如数组处理、常量定义、函数定义和调用，以及条件语句、循环语句和情况语句。对于数组的处理，通过新增的`ARRAYPUT`和`ARRAYGET`中间代码指令来实现，这允许对数组元素进行赋值和读取。值得注意的是，无论是一维还是二维数组，都在内存中以一维连续的形式存储，因此在目标代码中可以通过计算偏移来访问。 在处理函数时，需要考虑函数调用时的环境保存。这通常涉及到保存返回地址（ra寄存器）、栈指针（sp寄存器）、参数、局部变量以及可能需要保存的其他寄存器。在这个实现中，sp用于存储局部变量，而fp用于存储函数参数。函数调用时，sp会向下移动以分配空间给局部变量，同时fp会记录sp的初始值，以便在函数返回时恢复原状。 为了生成MIPS汇编代码，开发者需要熟悉MIPS指令集，包括数据传输、算术运算、逻辑运算、控制流指令等。例如，赋值操作可能涉及`addi`、`sub`、`mul`、`div`等指令，而条件语句和循环语句则需要`beq`、`bne`、`j`、`jal`等跳转指令。数组访问和函数调用的实现则需要用到这些指令的组合。 这个作业涉及到构建一个基本的编译器，从词法分析到代码生成，涵盖了编译器设计的核心部分。通过逐步增加语法成分，作业逐步引导学生理解编译器如何将高级语言翻译成低级机器语言，并处理各种程序结构，如变量管理、数组操作、函数调用以及控制流程。