LR语法制导翻译：表达式求值与四元式生成

本文介绍如何使用LR语法制导翻译方法对算术表达式进行求值，并同时生成相应的四元式序列。

以下属性文法描述了算术表达式的语法结构和语义规则：

L -> E {print(E.val); gen('=', E.val, '', 't');} //生成赋值四元式1) E -> E1 + T {E.val = E1.val + T.val; gen('+', E1.place, T.place, E.place);} //生成加法四元式2) E -> T {E.val = T.val; E.place = T.place;}3) T -> T1 * F {T.val = T1.val * F.val; gen('*', T1.place, F.place, T.place);} //生成乘法四元式4) T -> F {T.val = F.val; T.place = F.place;}5) F -> (E) {F.val = E.val; F.place = E.place;}6) F -> digit {F.val = digit.lexval; F.place = newtemp(); gen(':=', F.val, '', F.place);} //生成赋值四元式并返回临时变量名

其中：

E, T 和 F 分别代表表达式、项和因子。* .val 属性存储表达式的值。* .place 属性存储表达式的结果存放位置（例如，临时变量名）。* gen(op, arg1, arg2, result) 函数生成一个四元式，其中 op 是操作符，arg1 和 arg2 是操作数，result 是结果存放位置。* newtemp() 函数生成一个新的临时变量名。

以表达式 2+3*5 为例，演示如何使用上述属性文法进行求值并生成四元式序列。

词法分析: 将表达式分解为词法单元：2, +, 3, *, 5。2. 语法分析: 根据属性文法构建语法分析树。3. 语义分析: 遍历语法分析树，执行语义子程序。
- 对于数字 2，应用规则 F -> digit，生成四元式 (:= 2 t1)，并将 t1 存储在 F.place 中。 * 对于数字 3，应用规则 F -> digit，生成四元式 (:= 3 t2)，并将 t2 存储在 F.place 中。 * 对于 * 操作符，应用规则 T -> T1 * F，生成四元式 (* t2 t1 t3)，并将 t3 存储在 T.place 中。 * 对于数字 5，应用规则 F -> digit，生成四元式 (:= 5 t4)，并将 t4 存储在 F.place 中。 * 对于 + 操作符，应用规则 E -> E1 + T，生成四元式 (+ t1 t3 t5)，并将 t5 存储在 E.place 中。
输出: 生成的四元式序列如下：

(:= 2 t1) (:= 3 t2) (* t2 t1 t3) (:= 5 t4) (+ t1 t3 t5) (= t5 t)

最终结果存储在临时变量 t 中，其值为 17。

LR语法制导翻译是一种强大的技术，可以用于对程序语言进行语法分析和语义处理。通过定义属性文法和语义子程序，我们可以轻松地实现对表达式的求值、中间代码生成等功能。