Прежде всего, мы должны удостовериться, что типы, с которыми мы работаем – загружаемого типа. Это звучит как работа для другого распознавателя:
{–}
{ Recognize a Legal Variable Type }
function IsVarType(c: char): boolean;
begin
IsVarType := c in ['B', 'W', 'L'];
end;
{–}
Затем, было бы хорошо иметь подпрограмму, которая извлечет тип переменной из таблицы идентификаторов в то же время проверяя его на допустимость:
{–}
{ Get a Variable Type from the Symbol Table }
function VarType(Name: char): char;
var Typ: char;
begin
Typ := TypeOf(Name);
if not IsVarType(Typ) then Abort('Identifier ' + Name +
' is not a variable');
VarType := Typ;
end;
{–}
Вооруженная этими инструментами, процедура, выполняющая загрузку переменной, становится тривиальной:
{–}
{ Load a Variable to the Primary Register }
procedure Load(Name: char);
begin
LoadVar(Name, VarType(Name));
end;
{–}
(Примечание для обеспокоившихся: я знаю, знаю, все это очень неэффективно. В промышленной программы мы, возможно, предприняли бы шаги чтобы избежать такого глубокого вложения вызовов процедур. Не волнуйтесь об этом. Это упражнение, помните? Более важно сделать его правильно и понять его, чем получить неправильный ответ но быстро. Если вы закончите свой компилятор и обнаружите, что вы несчастны от его быстродействия, вы вольны вернуться и доработать код для более быстрой работы).
Было бы хорошей идеей протестировать программу сейчас. Так как мы пока не имеем процедуры для работы с операциями присваивания, я просто добавил строки:
Load('A');
Load('B');
Load('C');
Load('X');
в основную программу. Таким образом, после того, как раздел объявления завершен, они будут выполнены чтобы генерировать код для загрузки. Вы можете поиграть с различными комбинациями объявлений чтобы посмотреть как обрабатываются ошибки.
Я уверен, что вы не будете удивлены, узнав, что сохранение переменных во многом подобно их загрузке. Необходимые процедуры показаны дальше:
{–}
{ Store Primary to Variable }
procedure StoreVar(Name, Typ: char);
begin
EmitLn('LEA ' + Name + '(PC),A0');
Move(Typ, 'D0', '(A0)');
end;
{–}
{ Store a Variable from the Primary Register }
procedure Store(Name: char);
begin
StoreVar(Name, VarType(Name));
end;
{–}
Вы можете проверить их таким же образом, что и загрузку.
Теперь, конечно, достаточно легко использовать их для обработки операций присваивания. Что мы сделаем – создадим специальную версию процедуры Block, которая поддерживает только операции приваивания, а также специальную версию Expression, которая поддерживает в качестве допустимых выражений только одиночные переменные. Вот они:
{–}
{ Parse and Translate an Expression }
procedure Expression;
var Name: char;
begin
Load(GetName);
end;
{–}
{ Parse and Translate an Assignment Statement }
procedure Assignment;
var Name: char;
begin
Name := GetName;
Match('=');
Expression;
Store(Name);
end;
{–}
{ Parse and Translate a Block of Statements }
procedure Block;
begin
while Look <> '.' do begin
Assignment;
Fin;
end;
end;
{–}
(Стоит заметить, что новые процедуры, которые позволяют нам манипулировать типами, даже проще и яснее чем те, что мы видели ранее. Это в основном блягодаря нашим усилиям по изоляции подпрограмм генерации кода.)
Есть одна небольшая назойливая проблема. Прежде мы использовали завершающую точку Паскаля чтобы выбраться из процедуры TopDecl. Теперь это неправильный символ... он использован для завершения Block. В предудущих программах мы использовали для выхода символ BEGIN (сокращенно "b"). Но он теперь используется как символ типа.
Решение, хотя и является отчасти клуджем, достаточно простое. Для обозначения BEGIN мы будем использовать 'B' в верхнем регистре. Так что измените символ в цикле WHILE внутри TopDecl с "." на "B" и все будет прекрасно.
Теперь мы можем завершить задачу, изменив основную программу следующим образом:
{–}
{ Main Program }
begin
Init;
TopDecls;
Match('B');
Fin;
Block;
DumpTable;
end.
{–}
(Обратите внимание, что я должен был расставить несколько обращений к Fin чтобы избежать проблем переносов строк.)
ОК, запустите эту программу. Попробуйте ввести:
ba { byte a } *** НЕ НАБИРАЙТЕ КОММЕНТАРИИ!!! ***
wb { word b }
lc { long c }
B { begin }
a=a
a=b
a=c
b=a
b=b
b=c
c=a
c=b
c=c
.
Для каждого объявления вы должны получить сгенерированный код, распределяющий память. Для каждого присваивания вы должны получить код который загружает переменную корректного размера и сохраняет ее, также корректного размера.
Есть только одна небольшая проблема: сгенерированный код неправильный!
Взгляните на код для a=c:
MOVE.L C(PC),D0
LEA A(PC),A0
MOVE.B D0,(A0)
Этот код корректный. Он приведет к сохранению младших восьми бит C в A, что является примлемым поведением. Это почти все, что мы можем ожидать.
Но теперь, взгляните на противоположный случай. Для c=a генерируется такой код:
MOVE.B A(PC),D0
LEA C(PC),A0
MOVE.L D0,(A0)
Это не правильно. Он приведет к сохранению байтовой переменной A в младших восьми битах D0. Согласно правилам для процессора 68000 старшие 24 бита останутся неизменными. Это означаем, что когда мы сохраняем все 32 бита в C, любой мусор, который был в этих старших разрядах, также будет сохранен. Нехорошо.
То, с чем мы сейчас столкнулись назвается проблемой преобразования типов или приведением.
Прежде, чем мы сделаем что-либо с переменными различных типов, даже если это просто их копирование, мы должны быть готовы встретиться с этой проблемой. Это не самая простая часть компилятора. Большинство ошибок, которые я видел в промышленных компиляторах, имели отношение к ошибкам преобразования типов для некоторой неизвестной комбинации аргументов. Как обычно, существует компромисс между сложностью компилятора и потенциальным качеством сгенерированного кода, и, как обычно, мы выберем путь, который сохранит компилятор простым. Я думаю вы надете, что с таким подходом мы можем удерживать потенциальную сложность под достаточным контролем.
Трусливый выход
Прежде, чем мы заберемся в детали (и потенциальную сложность) преобразования типов, я хотел бы, чтобы вы видели, что существует один суперпростой способ решения проблемы: просто переводить каждую переменную в длинное целое во время загрузки!
Для этого достаточно добавить всего одну строку в LoadVar, хотя, если мы не собираемся полностью игнорировать эффективность, она должна ограничиваться проверкой IF. Вот измененная версия:
{–}
{ Load a Variable to Primary Register }
procedure LoadVar(Name, Typ: char);
begin
if Typ <> 'L' then
EmitLn('CLR.L D0');
Move(Typ, Name + '(PC)', 'D0');
end;
{–}
(Обратите внимание, что StoreVar не нуждается в подобном изменении).
Если вы выполните некоторые тесты с этой новой версией, вы обнаружите, что теперь все работает правильно, хотя иногда неэффективно. К примеру, рассмотрим случай a=b (для тех же самых объявлений, что показаны выше). Теперь сгенерированный код становится:
CLR.L D0
MOVE.W B(PC),D0
LEA A(PC),A0
MOVE.B D0,(A0)
В этом случае CLR оказывается ненужной, так как результат помещается в байтовую переменную. Небольшая доработка помогла бы нам улучшить его. Однако, все это не так уж плохо, и это типичного рода неэффективность, которую мы видели прежде в нехитрых компиляторах.
