Читать онлайн «Давайте создадим компилятор!». Страница 47

var Base: integer;

Мы будем использовать эту переменную вместо NumParams для вычисления смещения стека. Это подразумевает изменение двух ссылок на NumParams в LoadParam и StoreParam:

{–}

{ Load a Parameter to the Primary Register }

procedure LoadParam(N: integer);

var Offset: integer;

begin

Offset := 8 + 2 * (Base – N);

Emit('MOVE ');

WriteLn(Offset, '(A6),D0');

end;

{–}

{ Store a Parameter from the Primary Register }

procedure StoreParam(N: integer);

var Offset: integer;

begin

Offset := 8 + 2 * (Base – N);

Emit('MOVE D0,');

WriteLn(Offset, '(A6)');

end;

{–}

Идея состоит в том, что значение Base будет заморожено после того, как мы обработаем формальные параметры и не будет увеличиваться дальше когда новые, локальные, переменные будут вставлены в таблицу идентификаторов. Об этом позаботится код в конце FormalList:

{–}

{ Process the Formal Parameter List of a Procedure }

procedure FormalList;

begin

Match('(');

if Look <> ')' then begin

FormalParam;

while Look = ',' do begin

Match(',');

FormalParam;

end;

end;

Match(')');

Fin;

Base := NumParams;

NumParams := NumParams + 4;

end;

{–}

(Мы добавили четыре слова чтобы учесть адрес возврата и старый указатель кадра, который заканчивается между формальными параметрами и локальными переменными.)

Все что мы должны сделать дальше – это установить семантику объявления локальных переменных в синтаксическом анализаторе. Подпрограммы очень похожи на Decl и TopDecls:

{–}

{ Parse and Translate a Local Data Declaration }

procedure LocDecl;

var Name: char;

begin

Match('v');

AddParam(GetName);

Fin;

end;

{–}

{ Parse and Translate Local Declarations }

function LocDecls: integer;

var n: integer;

begin

n := 0;

while Look = 'v' do begin

LocDecl;

inc(n);

end;

LocDecls := n;

end;

{–}

Заметьте, что LocDecls является функцией, возвращающей число локальных переменных в DoProc.

Затем мы изменим DoProc для использования этой информации:

{–}

{ Parse and Translate a Procedure Declaration }

procedure DoProc;

var N: char;

k: integer;

begin

Match('p');

N := GetName;

if InTable(N) then Duplicate(N);

ST[N] := 'p';

FormalList;

k := LocDecls;

ProcProlog(N, k);

BeginBlock;

ProcEpilog;

ClearParams;

end;

{–}

(Я сделал пару изменений, которые не были в действительности необходимы. Кроме небольшой реорганизации я переместил вызов Fin в FormalList а также в LocDecls. Не забудьте поместить его в конец FormalList.)

Обратите внимание на изменения при вызове ProcProlog. Новый параметр – это число слов (не байт) для распределения памяти. Вот новая версия ProcProlog:

{–}

{ Write the Prolog for a Procedure }

procedure ProcProlog(N: char; k: integer);

begin

PostLabel(N);

Emit('LINK A6,#');

WriteLn(-2 * k)

end;

{–}

Сейчас должно работать. Добавьте эти изменения и посмотрите как они работают.

К этому моменту вы знаете как компилировать объявления и вызовы процедур с параметрами, передаваемыми по ссылке и по значению. Вы можете также обрабатывать локальные переменные. Как вы можете видеть, сложность состоит не в предоставлении механизма, а в определении какой механизм использовать. Стоит нам принять эти решения и код для трансляции в действительности не будет таким сложным.

Я не показал вам как работать с комбинацией локальных параметров и передачей параметров по ссылке, но это простое расширение того, что вы уже видели. Это просто немного более хлопотно и все, так как мы должны поддерживать оба механизма вместо одного. Я предпочел оставить это на потом, когда мы научимся работать с различными типами переменных.

Это будет следующая глава, которая появится ближе к Форуму.

Увидимся.

В последней главе (Часть 13, Процедуры) я упомянул, что в ней и в следующей главе мы рассмотрим две возможности, которые помогут отделить игрушечный язык от настоящего, пригодного к использованию. В ней мы рассмотрели вызовы процедур. Многие из вас терпеливо ждали, начиная с Августа'89 когда я выдам вторую. Хорошо, вот она.

В этой главе мы поговорим о том, как работать с различными типами данных. Как и в последней главе, я не буду сейчас включать эти возможности непосредственно в компилятор TINY. Вместо этого я буду использовать тот же самый подход, который так хорошо служил нам в прошлом: использование только фрагментов синтаксического анализатора и односимвольных токенов. Как обычно, это позволит на добраться непосредственно до сути вопроса не продираясь сквозь массу ненужного кода. Так как основные проблемы при работе с множественными типами данных возникают в арифметических операциях, на них мы и сконцентрируем свое внимание.

Несколько предупреждений: Во-первых, есть некоторые типы, которые я не буду охватывать в этой главе. Здесь мы будем говорить только о простых, встроенных типах. Мы даже не будем работать с массивами, указателями или строками, я охвачу их в следующих нескольких главах.

Во-вторых, мы также не будем обсуждать и типы определяемые пользователем. Это будет значительно позже, по той простой причине, что я все еще не убедил себя, что эти определяемые пользователем типы должны быть в языке KISS. В более поздних главах я собираюсь охватить по крайней мере основные концепции определяемых пользователем типов, записей и т.д., просто для того, чтобы серия была полной. Но действительно ли они будут включены как часть KISS – все еще открытый вопрос. Я открыт для комментариев и предложений по этой теме.

Наконец, я должен предупредить вас: то, что мы собираемся сделать может добавить массу дополнительных сложностей и в синтаксический анализатор и в генерируемый код. Поддерживать различные типы достаточно просто. Сложность возникает когда вы добавляете правила преобразования между типами. Вообще-то, будет ли ваш компилятор простым или сложным зависит от способа, выбранного вами для определения правил преобразования типов. Даже если вы решите запретить любые преобразования типов (как в Ada, например) проблема все еще остается, и она встроена в математику. Когда вы умножаете два коротких числа, к примеру, вы можете получить длинный результат.

Я подошел к этой проблеме очень осторожно, пытаясь сохранить простоту. Но мы не можем полностью избежать сложности. Как обычно случается, мы оказываемся перед необходимостью выбирить между качеством кода и сложностью и, как обычно, я предпочитаю выбрать самый простой подход.

Прежде чем мы погрузимся в это занятие, я думаю вам бы хотелось знать что мы сейчас собираемся делать... особенно после того, как прошло столько много времени с прошлой главы.

Тем временем я не бездействовал. Я разбил компилятор на модули. Одна из проблем, с которыми я столкнулся, в том, что так как мы охватывали новые области и вследствие этого расширяли возможности компилятора TINY, он становился все больше и больше. Я понял пару глав назад, что это приводило к затруднениям и именно поэтому я возвратился к использованию только фрагментов компилятора в последней и этой главах. Кажется просто глупо заново воспроизводить код для, скажем, обработки булевых исключающих ИЛИ, когда тема дискуссии – передача параметров.

Очевидным способом получит свой пирог и съесть его также является разбиение компилятора на раздельно компилируемые модули и, конечно, модули Turbo Pascal являются для этого идеальным средством. Это позволит нам скрыть некоторый довольно сложный код (такой как полный синтаксический анализ арифметических и булевых выражений) в одиночный модуль и просто вытаскивать его всякий раз когда он необходим. При таком способе единственным кодом, который я должен буду воспроизводить в этих главах, будет код который непосредственно касается обсуждаемого вопроса.

Я также игрался с Turbo 5.5 который, конечно, включает Борландовские объектно-ориентированные расширения Паскаля. Я не решил, использовать ли эти возможности, по двум причинам. Прежде всего, многие из вас, кто следовал за этой серией, могут все еще не иметь 5.5 и я конечно не хочу вынуждать кого-либо пойти и купить новый компилятор только для того, чтобы завершить эту серию. Во-вторых, я не убежден, что ОО расширения имеют такое большое значение для этого приложения. Мы обсуждали кое-что из этого на форуме CLM на CompuServe, и пока что мы не нашли никакой убедительной причины для использования ОО конструкции. Это одна из тех областей, где я мог бы использовать некоторую обратную связь с читателями. Кто-нибудь хочет проголосовать за Turbo 5.5 и ООП?

В любом случае после следующих нескольких глав этой серии я планирую предоставить вам законченный набор модулей а также законченные функционирующие компиляторы. Планом фактически предусмотрено три компилятора: один для односимвольной версии TINY (для использования в наших экспериментах), один для TINY и один для KISS. Я достаточно четко выделил различия между TINY и KISS:

TINY будет поддерживать только два типа данных: символьный и 16-разрядное целое число. Я могу также попробовать сделать что-нибудь со строками, так как без них компилятор был бы довольно бесполезным. KISS будет поддерживать все обычные простые типы, включая массивы и даже числа с плавающей точкой.