編譯原理——將代碼翻譯成四元式序列

四元式的定義

四元式的一般形式爲(op, arg1, arg2, result)，其中：

• op爲一個二元（也可以是零元或一元）運算符
• arg1和arg2爲兩個運算對象，可以是變量、常數或者系統定義的臨時變量名
• result爲運算結果。

在中間代碼生成階段中，我們需要對源代碼生成一個四元式序列。

其中，op可以爲數學運算符（+，-，*，/，%，=等），例如：
a = b + c的四元式爲(+, b, c, a)

也可以是布爾運算符（j，jnz，jez，jrop），例如：
(j, _, _, p)表示無條件跳轉第p個四元式
(jnz, A, _, p)表示若A爲真則跳轉到第p個四元式
(jez, A, _, p)表示若A爲假則跳轉到第p個四元式
(jrop, A, B, p)表示若A rop B爲真則跳轉到第p個四元式

實例

實例1：將下列的IF語句翻譯成四元式序列

if A and B and (C > D)
then
	if A < B then F := 1
	else F := 0
else G := G + 1

首先將上述語句轉換爲流程圖：

紅色的數字表示該邏輯對應的地址，最終得出每個地址的四元式序列爲：

1. (jnz, A, _, 3)，含義爲當A爲真時跳轉到地址3。
2. (j, _, _, 13)，其含義爲A爲假時跳轉到地址13。
3. (jnz, B, _, 5)，含義爲當B爲真時跳轉到地址5。
4. (j, _, _, 13)，其含義爲B爲假時跳轉到地址13。
5. (j>, C, D, 7)，含義爲當C>D爲真時跳轉到地址7。
6. (j, _, _, 13)，其含義爲B爲假時跳轉到地址13。
7. (j<, A, B, 9)
8. (j, _, _, 11)
9. (:=, 1, _, F)，F:=1的四元式
10. (j, _, _, 15)
11. (:=, 0, _, F)，F:=0的四元式
12. (j, _, _, 15)
13. (+, G, 1, G)、(:=, T, _, G)，其含義爲G:=G+1的四元式，因爲該語句分爲了兩步：第一步計算G + 1，第二步將第一步計算的結果賦給G，所以有兩個四元式。

實例2：將下列的FOR語句翻譯成四元式序列

for i := a + b * 2 to c + d + 10 do
	if h > g then p := p + 1

將上述語句轉換爲流程圖：

四元式序列：

1. (*, b, 2, t1)，先將2 * b的結果賦給t1；
2. (+, a, t1, t2)，將t1 + a的結果賦給t2；
3. (+, c, d, t3)，將c + d的結果賦給t3；
4. (+, t3, 10, t4)，將t3 + 10的結果賦給t4；
5. (:=, t2, _, i)，將t2賦給i；
6. (:=, t4, _, t)，將t4賦給t；
7. (j, _, _, 10)，跳轉到10；
8. (+, i, 1, t5)，將i + 1結果賦給t5；
9. (:=, t5, _, i)，將t5的值賦給i；
10. (j<=, i, t, 11) ，i <= t爲真時跳轉到11；
11. (j>, h, g, 13)，h > g時跳轉到13；
12. (j, _, _, 8)，直接跳轉到8；
13. (+, p, 1, t6)，將p + 1的值賦給t6；
14. (:=, t6, _, p)，將t6的值賦給p；
15. (j, _, _, 8)，直接跳轉到8。