【深入淺出教你寫編譯器（Compiler）】六、編譯器（Compiler）﹣生成代碼（Code Generation）（下） by Dukeland

quasiceo 2014-02-02

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【深入淺出教你寫編譯器（Compiler）】六、編譯器（Compiler）﹣生成代碼（Code Generation）（下）

上回提要：我們開始著手編寫編譯部份，從那棵 Parse tree 生成代碼，做法跟之前的 Analyser 差不多，都是用 mutual recursion 來遍歷 Parse tree。上回我們已經寫好了大部份的編譯，只剩下兩款 expression 未寫好，即 if 和 while，本節就是要把這兩款 expression 都寫出來。

還記得我們 Wemachine 是如何做 label 的嗎？我們的 Wemachine 只能跳到程式上面已經定義好的 label，如果要跳轉到的 label 之前還未被定義的話就會當是 runtime error，但問題是，我們要做 if-else 時，如果條件式不成立的話就要跳到 else block，那可能是十丈遠，不可以跟之前做相等比較一樣先執行一次所有程式碼再判斷，因此，我們必須要有一個支援跳到在後面定義的 label 的 Wemachine，所以第一步我們就要改寫 Wemachine 了。

西杰將會新增一個指令，叫做 vlabel，定義方法跟 label 一樣，只是跳轉的時候，我們要在 label 前面加上 “_”，以標示要跳轉的是 vlabel 而不是 label。另外，跟 label 一樣，我們要定義一個 hash map 以記下 program counter，但這次不同的是，我們要在程式開始之前就建立好這個 hash map，或則我們就不能跳轉到未被定義的 label 了。因此，我們最好就是在一開始建立 instruction 列表時就順便建立這個 hash map。

function Wemachine(code){

//simple parser

this.vlabelMap = {};

var instructions = code.split(";");

var processedInstructions = [];

for (var i = 0, l = instructions.length; i < l; i++){

var instruction = trim(instructions[i]);

if (instruction == ""){

continue;

}

var insObj = {};

var opcode = "";

for (var j = 0, k = instruction.length; j < k; j++){

if (instruction[j] == " "){

instruction = instruction.substr(j);

break;

}else{

opcode += instruction[j];

}

insObj.opcode = opcode;

insObj.operands = [];

var operands = instruction.split(",");

for (var j = 0, k = operands.length; j < k; j++){

insObj.operands.push(trim(operands[j]));

}

if (insObj.opcode == "vlabel"){

this.vlabelMap[insObj.operands[0]] = i;

}

processedInstructions.push(insObj);

}

this.instructions = processedInstructions;

this.registers = [];

this.pc = 0;

this.labelMap = {};

}

看看新增了的那段代碼，如果我們讀到了 vlabel 的指令，我們就會記下 program counter，就是這樣簡單了。另外，現在跳轉的方法有所改變，即要加上 “_” 來跳轉到 vlabel，所以我們最好也把跳轉的代碼抽出來。

Wemachine.prototype.easyJump = function (lbl){

var nextPC;// = this.labelMap[lbl];

if (lbl.substr(0, 1) == "_"){

//it is vlabel

var realLbl = lbl.substr(1);

nextPC = this.vlabelMap[realLbl];

}else{

nextPC = this.labelMap[lbl];

}

if (nextPC == null){

Errors.push({

type: Errors.RUNTIME_ERROR,

msg: "Label not found",

line: 0

});

}else{

this.pc = nextPC;

}

最後要改寫一下那些跳轉程式的寫法，把它們改成使用 easyJump 來跳轉，這裏就用 beq 來做例子。

Wemachine.prototype.beq = function (operand1, operand2, operand3){

var val1 = this.getRegisterContent(operand1);

var val2 = this.getRegisterContent(operand2);

if (val1 == val2){

this.easyJump(operand3);

}

比之前簡潔了很多吧其他跳轉的做法也差不多，這裏不詳述了。

好了，改寫了 Wemachine，我們改寫了未來，現在要做的事就是要生成 if 和 while 的 Wemachine code。

if

Compiler.prototype.evaluateIfNode = function (node){

var condReg = this.evaluateExpressionNode(node.conditionExpression);

var elseLbl = this.getNextLabel();

var endLbl = this.getNextLabel();

this.writeln("beq " + condReg + "," + this.falseRegister + "," + "_" + elseLbl + ";");

this.evaluateExpressionBlockNode(node.expressions);

this.writeln("j _" + endLbl + ";");

this.writeln("vlabel " + elseLbl + ";");

this.evaluateExpressionBlockNode(node.elseExpressions);

this.writeln("vlabel " + endLbl + ";");

}

if 要做什麼呢？首先就是要做一個判斷，看看條件式是否不成立，不成立的話就要跳到 else 的位置，成立的話只需直接執行落去就可以了。但要緊記，不能一直執行下去，當完成執行時就要跳到 else block 之後，不然條件式成立與否 else block 都會運行。if 就是這樣了，不太難吧，不暪你說，其實 while 更容易！