Compiler construction 传输/代码生成-变量声明问题

我最近一直在研究ANTLR和Java，我构建了一个简单的语法来解析这些代码并生成AST。我还编写了一个内置的解释器来执行这段代码，它似乎工作得很好：

关于我的玩具语言的一些注释：

• 我的语言只有一种“double”
• 所有变量都在赋值时隐式声明
• 所有变量都具有全局范围。也就是说，我可以在分配变量后使用变量，即使在分配该变量的块之外

/*示例程序*/
开始
j:=1；
而在一般情况下，在分配前检测使用是不可能的。考虑以下（不是很好）C代码：

int-sum；/*未初始化*/
对于（i=0；i

如果
check（i）
是，比如说，
i%10==0
，那么肯定会初始化
sum
。但是如果它是
i%10==1
，则在第一次迭代中未初始化地使用
sum
。通常，是否未初始化地使用
sum
，取决于
检查（0）
的值。但可能没有办法知道那是什么<代码>检查（）

可能是一个外部函数。或者其返回值可能取决于输入。或者它可能是基于一个困难的计算

这并不意味着你不应该试图发现问题。例如，您可以使用来尝试计算未定义用途的保守估计。如果可以证明未定义的用法，则可以抛出异常；如果无法证明所有用法都已定义，则可以发出警告。（许多编译器使用这种技术的变体。）这在控制流分析中可能是一个有趣的练习

---

但对于现实世界的解决方案，鉴于所有变量都是数字，我建议将所有变量自动初始化为0，作为语言语义的一部分。

在一般情况下，在赋值之前检测使用是不可能的。考虑以下（不是很好）C代码：

int-sum；/*未初始化*/
对于（i=0；i

如果

check（i）

是，比如说，

i%10==0

，那么肯定会初始化

sum

。但是如果它是

i%10==1

，则在第一次迭代中未初始化地使用

sum

。通常，是否未初始化地使用

sum

，取决于

检查（0）

的值。但可能没有办法知道那是什么<代码>检查（）可能是一个外部函数。或者其返回值可能取决于输入。或者它可能是基于一个困难的计算

这并不意味着你不应该试图发现问题。例如，您可以使用来尝试计算未定义用途的保守估计。如果可以证明未定义的用法，则可以抛出异常；如果无法证明所有用法都已定义，则可以发出警告。（许多编译器使用这种技术的变体。）这在控制流分析中可能是一个有趣的练习

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但对于现实世界的解决方案，考虑到所有变量都是数字，我建议将所有变量自动初始化为0，作为语言语义的一部分。

我已经解决了这个问题，从各个赋值节点中删除变量声明，只需将赋值节点中使用的变量添加到全局hashmap中，然后在遍历树后生成声明

它的工作原理是这样的：

• 沿着小路走。如果我遇到变量的用法（在赋值/输入语句中除外），则生成异常/错误
• 如果我遇到赋值/输入语句，请将变量添加到全局hashmap中，但不要在特定节点的代码生成中声明它
• 生成整个代码后，运行全局hashmap并生成声明
• 通过连接声明语句和生成的代码来组合主程序

但我意识到，这可能会导致潜在的问题，变量可能在IF块内部初始化并在外部使用。如果程序已执行IF块，则没有问题，但如果跳过IF块，则我的解释器中会出现异常，但C中的代码生成仍能正常工作。但是，C p中的输出如果未执行if块，则rogram是未初始化的变量

例如（在我的代码中）

开始
i:=输入；
如果我<10，那么
j:=MUL i，10；
恩迪夫
打印j；
结束

它吐出了这个C代码（美化）

#包括
#包括
int main（int argc，char*argv[]）
{
双i；
双j；
scanf（“%lf”、&i）；
如果（i<10.0）
{
j=i*10.0000；
}
printf（“%g\n”，j）；
}

在这种情况下，如果未到达并编译

if

块，即

i>=10

（因为

j

将保持未初始化状态），我的内置解释器将抛出异常但是，等效的C代码是正确生成和编译的，但是

j

将是一个未初始化的变量，导致运行时行为

但现在，我认为我可以接受这种行为，因为在任何情况下，使用潜在的未初始化变量都是程序本身设计的问题

---

我认为另一种选择是使用隐式NULL（或NaN）初始化变量值，并检查它。

我已经解决了这个问题，从各个赋值节点中删除变量声明，只需将赋值节点中使用的变量添加到全局hashmap中，然后在遍历树后生成声明

这有点管用，李

/* A sample program */
BEGIN
    j := 1;
    WHILE j <= 5 DO
        PRINT "ITERATION NO: "; PRINTLN j;
        sumA1 := 0;
        WHILE 1 = 1 DO 
            PRINT "Enter a number, 0 to quit: ";
            i := INPUT;
            IF i = 0 THEN
                BREAK;
            ENDIF
            sumA1 := ADD sumA1, i;
        ENDWHILE
        j := ADD j, 1;
        PRINT "The sum is: "; PRINTLN sumA1;
    ENDWHILE
    j := MINUS j;
    PRINTLN j;
END

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

int main(int argc, char * argv[]) {
  double j;
  j = 1.00000;
  while (j <= 5.0) {
    printf("ITERATION NO: ");
    printf("%g\n", j);
    double sumA1;
    sumA1 = 0.00000;
    while (1.0 == 1.0) {
      printf("Enter a number, 0 to quit: ");
      double i;
      scanf("%lf", & i);
      if (i == 0.0) {
        break;
      }
      sumA1 = sumA1 + i;
    }
    j = j + 1.00000;
    printf("The sum is: ");
    printf("%g\n", sumA1);
  }
  j = -j;
  printf("%g\n", j);
}

int sum;          /* uninitialised */
for (i = 0; i < n; ++i) {
  if (check(i)) sum = 0;
  sum += val[i];  /* Is sum initialised here? */
  process(sum);
}

BEGIN
   i := INPUT;
   IF i < 10 THEN
      j := MUL i, 10;
   ENDIF
   PRINT j;
END

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
   double i;
   double j;
   scanf("%lf", &i);
   if (i < 10.0)
   {
      j = i *10.0000;
   }
   printf("%g\n", j);
}