step5 实验指导

词法语法分析

如果你使用工具完成词法语法分析，修改你的语法规范以满足要求，自行修改词法规范，剩下的交给工具即可。

语义检查无需修改。

如果你是手写分析，TODO

注意 step6 引入 block_item 后，declaration 不再是语句，所以 if (a) int b; 也不是合法代码了。 这是 C 标准中一个设定。

悬吊 else 问题

这一节引入的 if 语句既可以带 else 子句也可以不带，但这会导致语法二义性：else 到底和哪一个 if 结合？ 例如 if(a) if(b) c=0; else d=0;，到底是 if(a) {if(b) c=0; else d=0;} 还是 if(a) {if(b) c=0;} else d=0;（其中有大括号，现在还不支持，因为它是 step7 内容）？ 这个问题被称为 悬吊 else（dangling else） 问题。

如果程序员没有加大括号，那么我们需要通过一个规定来解决歧义。 我们人为规定：else 和最近的 if 结合，也就是说上面两种理解中只有前者合法。 为了让 parser 能遵守这个规定，一种方法是设置产生式的优先级，优先选择没有 else 的 if。 按照这个规定，parser 看到 if(a) if(b) c=0; else d=0; 中第一个 if 时，选择没有 else 的 if； 而看到第二个时只能选择有 else 的 if ¹，也就使得 else d=0; 被绑定到 if(b) 而不是 if(a) 了。

IR 生成

显然，我们需要跳转指令以实现 if，同时还需要作为跳转目的地的标号（label）。 我们的跳转指令和汇编中的类似，不限制跳转方向，往前往后都允许。

注意一个程序中的标号，也就是 label 的参数，必须唯一，否则跳转目的地就不唯一了。 简单地后缀一个计数器即可，例如 label l1, label l2, label l3 ...

Visitor 遍历 AST 遇到一个有 else 的 if 语句，为了生成其 IR，要生成的是

1. 首先是 条件表达式的 IR：计算条件表达式。
2. beqz ELSE_LABEL：判断条件，若条件不成立则执行 else 子句
3. 跳转没有执行，说明条件成立，所以之后是 then 子句的 IR
4. br END_LABEL：条件成立，执行完 then 以后就结束了
5. label ELSE_LABEL，然后是 else 子句的 IR
6. label END_LABEL：if 语句结束。

例子：if (a) return 2; else a=2+3; 的 IR 是

1. frameaddr k ; load，其中 k 是 a 的 frameaddr
2. beqz else_label1，数字后缀是避免标号重复的
3. push 2 ; ret
4. br end_label1
5. label else_label1，然后是 push 2 ; push 3 ; add ; frameaddr k ; store ; pop
6. label end_label1

仿照上面，容易写出条件表达式的 IR 应该如何生成，并且同时也能保证满足语义规范

6.4. 和 2.3 不同，条件表达式规定了子表达式的求值顺序。 首先对条件求值。如果条件值为真，然后仅对 ? 和 : 之间的子表达式求值，作为条件表达式的值， 不得对 : 之后的子表达式求值。 如果条件为假，类似仅对 : 之后的子表达式求值。

类似，无 else 的 if 语句的 IR 包含

1. 条件表达式的 IR
2. beqz END_LABEL
3. then 子句的 IR
4. label END_LABEL

汇编生成

如下表：

任务

1. 改进你的编译器，支持本节引入的新特性，通过相关测试。
2. 实验报告中回答思考题。

总结

本节主要就是引入了跳转，后面 step8 循环语句还会使用。

备注

¹. 见思考题 ↩

². 如果 LABEL_STR 在当前函数内，j LABEL_STR 就等于 beqz x0, LABEL_STR ↩