Современная электронная библиотека ModernLib.Net

Давайте создадим компилятор!

ModernLib.Net / Программирование / Креншоу Джек / Давайте создадим компилятор! - Чтение (стр. 18)
Автор: Креншоу Джек
Жанр: Программирование

 

 


      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.

Что будет дальше?

      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.
      TINY будет иметь только две управляющие конструкции IF и WHILE. KISS будет поддерживать очень богатый набор конструкций включая одну, которую мы не обсуждали здесь ранее... CASE.
      KISS будет поддерживать раздельно компилируемые модули.
      Одно предостережение: так как я все еще не знаю достаточно об ассемблере для 80x86, все эти модули компилятора все еще будут написаны для поддержки кода 68000. Однако в программах, которые я планирую вам представить, вся генерация кода была тщательно изолирована в отдельном модуле, так что любой предприимчивый студент смог бы перенастроить их на любой другой процессор. Эта задача «оставлена как упражнение для студента». Я сделаю предложение прямо здесь и сейчас: с человеком, который предоставит нам первый надежный перевод для 80x86, я буду счастлив обсудить коллективные авторские права и авторские отчисления от предстоящей книги.
      Но хватит говорить. Давайте приступим к изучению типов. Как я сказал ранее, мы будем делать это как и в последней главе: выполняя эксперименты с использованием односимвольных токенов.

Таблица идентификаторов

      Должно быть очевидным, что если мы собираемся работать с переменными различных типов, нам понадобится какое-то место для записи их типов. Очевидным средством для этого является таблица идентификаторов и мы уже использовали ее например для различия между локальными и глобальными переменными и между переменными и процедурами.
      Структура таблицы идентификаторов для односимвольных токенов особенно проста и мы использовали ее прежде несколько раз. Для работы с ней, мы возьмем некоторые процедуры, которые мы использовали раньше.
      Сначала, нам необходимо объявить саму таблицу идентификаторов:
      {–}
      { Variable Declarations }
      var Look: char; { Lookahead Character }
      ST: Array['A'..'Z'] of char; { *** ДОБАВЬТЕ ЭТУ СТРОКУ ***}
      {–}
      Затем мы должны удостовериться, что она инициализируется в процедуре Init:
      {–}
      { Initialize }
      procedure Init;
      var i: char;
      begin
      for i := 'A' to 'Z' do
      ST[i] := '?';
      GetChar;
      end;
      {–}
      Следующая процедура в действительности нам не нужна, но она будет полезна для отладки. Все, что она делает, это формирует дамп содержимого таблицы идентификаторов:
      {–}
      { Dump the Symbol Table }
      procedure DumpTable;
      var i: char;
      begin
      for i := 'A' to 'Z' do
      WriteLn(i, ' ', ST[i]);
      end;
      {–}
      В действительности не имеет значения, где вы поместите эту процедуру... я планирую группировать все подпрограммы таблицы идентификаторов вместе, так что я поместил ее сразу после процедур сообщений об ошибках.
      Если вы осторожный тип (как я), вам возможно захотелось бы начать с тестовой программы, которая ничего не делает а просто инициализирует таблицу и затем создает ее дамп. Только для того, чтобы быть уверенным, что все мы находимся на одной волне, ниже я воспроизвожу всю программу, дополненную новыми процедурами. Заметьте, что эта версия включает поддержку пробелов:
      {–}
      program Types;
      {–}
      { Constant Declarations }
      const TAB = ^I;
      CR = ^M;
      LF = ^J;
      {–}
      { Variable Declarations }
      var Look: char; { Lookahead Character }
      ST: Array['A'..'Z'] of char;
      {–}
      { Read New Character From Input Stream }
      procedure GetChar;
      begin
      Read(Look);
      end;
      {–}
      { Report an Error }
      procedure Error(s: string);
      begin
      WriteLn;
      WriteLn(^G, 'Error: ', s, '.');
      end;
      {–}
      { Report Error and Halt }
      procedure Abort(s: string);
      begin
      Error(s);
      Halt;
      end;
      {–}
      { Report What Was Expected }
      procedure Expected(s: string);
      begin
      Abort(s + ' Expected');
      end;
      {–}
      { Dump the Symbol Table }
      procedure DumpTable;
      var i: char;
      begin
      for i := 'A' to 'Z' do
      WriteLn(i, ' ', ST[i]);
      end;
      {–}
      { Recognize an Alpha Character }
      function IsAlpha(c: char): boolean;
      begin
      IsAlpha := UpCase(c) in ['A'..'Z'];
      end;
      {–}
      { Recognize a Decimal Digit }
      function IsDigit(c: char): boolean;
      begin
      IsDigit := c in ['0'..'9'];
      end;
      {–}
      { Recognize an AlphaNumeric Character }
      function IsAlNum(c: char): boolean;
      begin
      IsAlNum := IsAlpha(c) or IsDigit(c);
      end;
      {–}
      { Recognize an Addop }
      function IsAddop(c: char): boolean;
      begin
      IsAddop := c in ['+', '-'];
      end;
      {–}
      { Recognize a Mulop }
      function IsMulop(c: char): boolean;
      begin
      IsMulop := c in ['*', '/'];
      end;
      {–}
      { Recognize a Boolean Orop }
      function IsOrop(c: char): boolean;
      begin
      IsOrop := c in ['|', '~'];
      end;
      {–}
      { Recognize a Relop }
      function IsRelop(c: char): boolean;
      begin
      IsRelop := c in ['=', '#', '<', '>'];
      end;
      {–}
      { Recognize White Space }
      function IsWhite(c: char): boolean;
      begin
      IsWhite := c in [' ', TAB];
      end;
      {–}
      { Skip Over Leading White Space }
      procedure SkipWhite;
      begin
      while IsWhite(Look) do
      GetChar;
      end;
      {–}
      { Skip Over an End-of-Line }
      procedure Fin;
      begin
      if Look = CR then begin
      GetChar;
      if Look = LF then
      GetChar;
      end;
      end;
      {–}
      { Match a Specific Input Character }
      procedure Match(x: char);
      begin
      if Look = x then GetChar
      else Expected('''' + x + '''');
      SkipWhite;
      end;
      {–}
      { Get an Identifier }
      function GetName: char;
      begin
      if not IsAlpha(Look) then Expected('Name');
      GetName := UpCase(Look);
      GetChar;
      SkipWhite;
      end;
      {–}
      { Get a Number }
      function GetNum: char;
      begin
      if not IsDigit(Look) then Expected('Integer');
      GetNum := Look;
      GetChar;
      SkipWhite;
      end;
      {–}
      { Output a String with Tab }
      procedure Emit(s: string);
      begin
      Write(TAB, s);
      end;
      {–}
      { Output a String with Tab and CRLF }
      procedure EmitLn(s: string);
      begin
      Emit(s);
      WriteLn;
      end;
      {–}
      { Initialize }
      procedure Init;
      var i: char;
      begin
      for i := 'A' to 'Z' do
      ST[i] := '?';
      GetChar;
      SkipWhite;
      end;
      {–}
      { Main Program }
      begin
      Init;
      DumpTable;
      end.
      {–}
      ОК, запустите эту программу. Вы должны получить (очень быстро) распечатку всех букв алфавита (потенциальных идентификаторов) сопровождаемых вопросительным знаком. Не очень захватывающе, но это только начало.
      Конечно, вообще-то мы хотим видеть типы только тех переменных, которые были определены. Мы можем устранить другие добавив в DumpTable условие IF. Измените цикл следующим образом:
      for i := 'A' to 'Z' do
      if ST[i] <> '?' then
      WriteLn(i, ' ', ST[i]);
      Теперь запустите программу снова. Что вы получили?
      Хорошо, это даже более скучно чем раньше! Сейчас вообще ничего не выводится, так как в данный момент ни одно из имен не было обьявлено. Мы можем немного приправить результат вставив в основную программу несколько операторов, объявляющих несколько записей. Попробуйте такие:
      ST['A'] := 'a';
      ST['P'] := 'b';
      ST['X'] := 'c';
      На этот раз, когда вы запустите программу, вы должны получить распечатку, показывающую, что таблица идентификаторов работает правильно.

Добавление записей

      Конечно, заполнение таблицы напрямую – довольно плохая практика и она не сможет хорошо нам послужить в будущем. То, что нам нужно, это процедура, добавляющая записи в таблицу. В то же самое время мы знаем, что нам будет необходимо тестировать таблицу для проверки, что мы не объявляем повторно переменную, которая уже используется (что легко может случиться при наличии всего 26 вариантов!). Для поддержки всего это введите следующие новые процедуры:
      {–}
      { Report Type of a Variable }
      function TypeOf(N: char): char;
      begin
      TypeOf := ST[N];
      end;
      {–}
      { Report if a Variable is in the Table }
      function InTable(N: char): boolean;
      begin
      InTable := TypeOf(N) <> '?';
      end;
      {–}
      { Check for a Duplicate Variable Name }
      procedure CheckDup(N: char);
      begin
      if InTable(N) then Abort('Duplicate Name ' + N);
      end;
      {–}
      { Add Entry to Table }
      procedure AddEntry(N, T: char);
      begin
      CheckDup(N);
      ST[N] := T;
      end;
      {–}
      Теперь измените три строки в основной программе следующим образом:
      AddEntry('A', 'a');
      AddEntry('P', 'b');
      AddEntry('X', 'c');
      и запустите программу снова. Работает? Тогда у нас есть подпрограммы таблицы идентификаторов, необходимые для поддержки нашей работы с типами. В следующем разделе мы начнем их использовать на практике.

Распределение памяти

      В других программах, подобных этой, включая сам компилятор TINY, мы уже обращались к вопросу объявления глобальных переменных и кода, генерируемого для них. Давайте создадим здесь урезанную версию «компилятора», чья единственная функция – позволить нам объявлять переменные. Помните, синтаксис для объявления:
      <data decl> ::= VAR <identifier>
      Снова, мы можем вытащить массу кода из предыдущих программ. Следующий код – это урезанные версии тех процедур. Они значительно упрощены, так как я удалил такие тонкости как списки переменных и инициализаторы. Обратите внимание, что в процедуре Alloc новый вызов AddEntry будет также заботиться о проверке двойных объявлений:
      {–}
      { Allocate Storage for a Variable }
      procedure Alloc(N: char);
      begin
      AddEntry(N, 'v');
      WriteLn(N, ':', TAB, 'DC 0');
      end;
      {–}
      { Parse and Translate a Data Declaration }
      procedure Decl;
      var Name: char;
      begin
      Match('v');
      Alloc(GetName);
      end;
      {–}
      { Parse and Translate Global Declarations }
      procedure TopDecls;
      begin
      while Look <> '.' do begin
      case Look of
      'v': Decl;
      else Abort('Unrecognized Keyword ' + Look);
      end;
      Fin;
      end;
      end;
      {–}
      Теперь, в основной программе добавьте вызов TopDecl и запустите программу. Попробуйте распределить несколько переменных и обратите внимание на полученный сгенерированный код. Для вас это пройденный этап, поэтому результат должен выглядеть знакомым. Заметьте из кода для TopDecls что программа завершается точкой.
      Пока вы здесь, попробуйте объявить две переменные с одинаковыми именами и проверьте что синтаксический анализатор отлавливает ошибку.

Объявление типов

      Распределение памяти различных размеров не сложнее чем изменение процедуры TopDecl для распознавания более чем одного ключевого слова. Здесь необходимо принять ряд решений, с точки зрения того, каков должен быть синтаксис и т.п., но сейчас я собираюсь отложить все эти вопросы и просто объявить не подлежащий утверждению указ что наш синтаксис будет таким:
      <data decl> ::= <typename> <identifier>
      где:
      <typename> ::= BYTE | WORD | LONG
      (По удивительному совпадению, первые буквы этих наименований оказались те же самыми что и спецификации длины ассемблерного кода 68000, так что такой выбор съэкономит нам немного работы.)
      Мы можем создать код, который позаботится об этих объявлениях, внеся всего лишь небольше изменения. Обратите внимание, что в подпрограммах, показанных ниже, я отделил генерацию код в Alloc от логической части. Это соответствует нашему желанию изолировать машино-зависимую часть компилятора.
      {–}
      { Generate Code for Allocation of a Variable }
      procedure AllocVar(N, T: char);
      begin
      WriteLn(N, ':', TAB, 'DC.', T, ' 0');
      end;
      {–}
      { Allocate Storage for a Variable }
      procedure Alloc(N, T: char);
      begin
      AddEntry(N, T);
      AllocVar(N, T);
      end;
      {–}
      { Parse and Translate a Data Declaration }
      procedure Decl;
      var Typ: char;
      begin
      Typ := GetName;
      Alloc(GetName, Typ);
      end;
      {–}
      { Parse and Translate Global Declarations }
      procedure TopDecls;
      begin
      while Look <> '.' do begin
      case Look of
      'b', 'w', 'l': Decl;
      else Abort('Unrecognized Keyword ' + Look);
      end;
      Fin;
      end;
      end;
      {–}
      Внесите показанные изменения в эти процедуры и испытайте программу. Используйте одиночные символы "b", "w" и "l" как ключевые слова (сейчас они должны быть в нижнем регистре). Вы увидите, что в каждом случае мы выделяем память соответствующего объема. Обратите внимание, глядя на дамп таблицы идентификаторов, что размеры также сохранены для использования позже. Какого использования? Хорошо, это тема остальной части этой главы.

Присваивания

      Теперь, когда мы можем объявлять переменные различных размеров, очевидно что мы должны иметь возможность что-то с ними делать. На первый раз, давайте просто попробуем загружать их в наш рабочий регистр D0. Имеет смысл использовать ту же самую идею, которую мы использовали для Alloc, т.е. сделаем процедуру загрузки, которая может загружать переменные нескольких размеров. Нам также необходимо продолжать изолировать машино-зависимое содержимое. Процедура загрузки выглядит так:
      {–}
      { Load a Variable to Primary Register }
      procedure LoadVar(Name, Typ: char);
      begin
      Move(Typ, Name + '(PC)', 'D0');
      end;
      {–}
      По крайней мере для 68000, многие команды оказываются командами MOVE. Было бы полезно создать отдельный генератор кода только для этих инструкций и затем вызывать его когда необходимо:
      {–}
      { Generate a Move Instruction }
      procedure Move(Size: char; Source, Dest: String);
      begin
      EmitLn('MOVE.' + Size + ' ' + Source + ',' + Dest);
      end;
      {–} 
      Обратите внимание, что эти две подпрограммы – строго генераторы кода; они не имеют проверки ошибок и другой логики. Чтобы завершить картинку, нам необходим еще один программный уровень, который предоставляет эти функции.
      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.
      Я должен подчеркнуть, что устанавливая старшие разряды в нуль, мы фактически обрабатываем числа как целые числа без знака. Если вместо этого мы хотим обрабатывать их как целые числа со знаком (более вероятный случай) мы должны делать расширение знака после загрузки. Просто для того, чтобы обернуть эту часть дискуссии милой красной ленточкой, давайте изменим LoadVar как показано ниже:
      {–}
      { Load a Variable to Primary Register }
      procedure LoadVar(Name, Typ: char);
      begin
      if Typ = 'B' then
      EmitLn('CLR.L D0');
      Move(Typ, Name + '(PC)', 'D0');
      if Typ = 'W' then
      EmitLn('EXT.L D0');
      end;
      {–}
      В этой версии байт обрабатывается как беззнаковое число (как в Паскале и Си) в то время как слово обрабатывается как знаковое.

Более приемлемое решение

      Как мы видели, перевод каждой переменной в длинное слово пока она находится в памяти решает проблему, но это едва ли может быть названо эффективным и, возможно, не было бы приемлемым даже для тех из нас, кто требует не обращать внимания на эффективность. Это означает, что все арифметические операции будут выполняться с 32-битной точностью, что удвоит время выполнения для большинства операций и сделает его еще больше для умножения и деления. Для этих операций мы должны были бы вызывать подпрограммы, даже если данные были бы байтом или словом. Все это слишком походит на уловку, так как уводит нас от всех настоящих проблем.
      ОК, значит это решение плохое. Есть ли еще относительно простой способ получить преобразование данных? Можем ли мы все еще сохранять простоту?

  • Страницы:
    1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23