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c語言是如何解析表達(dá)式語句"2+3*4；"的？

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摘要：語法分析解析字符如果類型為數(shù)字，則解析數(shù)字，不為浮點(diǎn)數(shù)，所以執(zhí)行分支。解析函數(shù)會調(diào)用函數(shù)返回代表數(shù)字的類型同樣為的節(jié)點(diǎn)，這點(diǎn)同解析數(shù)字的過程，不再贅述。參數(shù)為類型為的代表數(shù)字的節(jié)點(diǎn)，會生成將載入寄存器，返回。函數(shù)將彈入寄存器。

1.? 要編譯的測試代碼：

int main(void){    2+3*4;}

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2. 詞法分析

　　詞法分析將字符變成token，其中很重要的是token的類型，如字符2的token類型為TK_NUM，這在后面的語法分析階段有用。

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3. 語法分析

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3.1 解析字符"2"

if (tok->kind == TK_NUM) {    Node *node;    if (is_flonum(tok->ty)) {      node = new_node(ND_NUM, tok);      node->fval = tok->fval;    } else {      node = new_num(tok->val, tok);    }    node->ty = tok->ty;    *rest = tok->next;    return node;  }

　　如果token類型為數(shù)字，則解析數(shù)字，2不為浮點(diǎn)數(shù)，所以執(zhí)行else分支。

static Node *new_num(int64_t val, Token *tok) {  Node *node = new_node(ND_NUM, tok);  node->val = val;  return node;}

　　創(chuàng)建一個(gè)類型為ND_NUM的node節(jié)點(diǎn)，這個(gè)節(jié)點(diǎn)就代表了數(shù)字2，數(shù)字2存儲在node節(jié)點(diǎn)的val變量中。

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3.2 解析"+"

static Node *add(Token **rest, Token *tok) {  Node *node = mul(&tok, tok);  for (;;) {    Token *start = tok;    if (equal(tok, "+")) {      node = new_add(node, mul(&tok, tok->next), start);      continue;    }    if (equal(tok, "-")) {      node = new_sub(node, mul(&tok, tok->next), start);      continue;    }    *rest = tok;    return node;  }}

　　數(shù)字2的node節(jié)點(diǎn)由mul函數(shù)返回，此時(shí)tok為"+"，所以會調(diào)用new_add函數(shù)，在這個(gè)函數(shù)中會創(chuàng)建類型為ND_ADD的node節(jié)點(diǎn)，

這個(gè)節(jié)點(diǎn)的左表達(dá)式為代表數(shù)字2的node節(jié)點(diǎn)，右表達(dá)式為代表乘法運(yùn)算的node節(jié)點(diǎn)。

static Node *new_add(Node *lhs, Node *rhs, Token *tok) {
if (is_numeric(lhs->ty) && is_numeric(rhs->ty))    return new_binary(ND_ADD, lhs, rhs, tok);
...
}
static Node *new_binary(NodeKind kind, Node *lhs, Node *rhs, Token *tok) {  Node *node = new_node(kind, tok);  node->lhs = lhs;  node->rhs = rhs;  return node;}

?

3.3 解析"*"

static Node *mul(Token **rest, Token *tok) {  Node *node = cast(&tok, tok);  for (;;) {    Token *start = tok;    if (equal(tok, "*")) {      node = new_binary(ND_MUL, node, cast(&tok, tok->next), start);      continue;    }    if (equal(tok, "/")) {      node = new_binary(ND_DIV, node, cast(&tok, tok->next), start);      continue;    }    if (equal(tok, "%")) {      node = new_binary(ND_MOD, node, cast(&tok, tok->next), start);      continue;    }    *rest = tok;    return node;：  }}

　　mul函數(shù)會調(diào)用cast函數(shù)返回代表數(shù)字3的類型同樣為ND_NUM的node節(jié)點(diǎn)，這點(diǎn)同解析數(shù)字2的過程，不再贅述。

　　由于tok此時(shí)為"*",所以會創(chuàng)建類型為ND_MUL的乘法node節(jié)點(diǎn)，這個(gè)節(jié)點(diǎn)的左表達(dá)式為代表數(shù)字3的類型為

ND_NUM的node節(jié)點(diǎn)，右表達(dá)式為cast函數(shù)返回的代表數(shù)字4的類型為ND_NUM的node節(jié)點(diǎn)。

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4. 解析上一步生成的語法樹生成匯編代碼

static void gen_expr(Node *node) {    switch (node->kind) {    case ND_NUM: {        println("  mov $%ld, %%rax", node->val);        return;    ...    }    gen_expr(node->rhs);    push();    gen_expr(node->lhs);    pop("%rdi");    switch (node->kind) {    case ND_ADD:        println("  add %s, %s", di, ax);        return;    case ND_MUL:        println("  imul %s, %s", di, ax);        return;    ...    }...}
　　4.1 gen_expr的參數(shù)為類型為ND_ADD的node節(jié)點(diǎn)，首先遞歸調(diào)用gen_expr，傳入的參數(shù)為類型為ND_MUL的node節(jié)點(diǎn)，又會遞歸調(diào)用
gen_expr，傳入的參數(shù)為類型為ND_NUM的代表數(shù)字4的node節(jié)點(diǎn)，此時(shí)會生成匯編語句"mov　　rax, 4",將4載入rax寄存器，gen_expr返回。

　　4.2 push函數(shù)生成"push? ? rax"，將4壓入棧。

　　4.3 gen_expr的參數(shù)為類型為ND_NUM的代表數(shù)字3的node節(jié)點(diǎn)，會生成"mov? ? ?rax, 3",將3載入rax寄存器，gen_expr返回。

　　4.4 pop("%rdi")函數(shù)將4彈入rdi寄存器。

　　4.5 由于node節(jié)點(diǎn)類型為ND_MUL，所以生成"imul? ? eax, edi"，計(jì)算3*4，結(jié)果保存在eax寄存器中，并從gen_expr返回。

　　4.6 回到參數(shù)為ND_ADD的gen_expr函數(shù)中。

　　4.7 push函數(shù)生成"push? ? rax"，將3*4壓入棧。

　　4.8 gen_expr參數(shù)為類型為ND_NUM的代表數(shù)字2的node節(jié)點(diǎn)，會生成"mov? ? ?rax, 2",將2載入rax寄存器，gen_expr返回。

　　4.9 pop("%rdi");函數(shù)將3*4彈入rdi寄存器。

　　4.10 由于node節(jié)點(diǎn)類型為ND_ADD，所以生成"add? ? ?eax, edi"，計(jì)算2+3*4，結(jié)果保存在eax寄存器中，并從gen_expr返回。
　　
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