三地址代码

• 三地址码是一种中间代码。 它被优化编译器使用。
• 在三地址码中，给定的表达式被分解为几个独立的指令。 这些指令可以很容易地翻译成汇编语言。
• 每个三地址码指令最多有三个操作数。 它是赋值和二元运算符的组合。

三地址码的通用形式

三地址码的通用形式如下

在以上表示中，A、B、C 可以是常量、变量，op 用于应用于 A、B 的操作。

以下是三地址码的示例。

示例

给定表达式

三地址码如下所示

         t1 := -c
         t2 := b*t1
         t3 := -c
         t4 := d * t3
         t5 := t2 + t4
         a := t5

t 在目标程序中用作寄存器。

三地址码的实现

三地址码可以用三种形式表示：四元式、 三元式和间接三元式。

四元式

它用于将高级语言语句分成更容易管理的部分，从而促进编译时分析和优化过程。 它有四个字段，例如运算符、源 1、源 2 和结果。

例如

让我们采用以下表达式

三地址码如下所示

t1 := -b
t2 := c + d
t3 := t1 * t2 
t4: = t3 / e
a := t4  

这些语句由三元式表示如下

四元式的优点

• 在四元式中，很容易重构代码以进行全局优化。
• 通过使用符号表，可以快速访问临时变量的值。

四元式的缺点

• 有很多临时变量。
• 临时变量的创建增加了时间和空间复杂度。

三元式

此表示不使用任何其他临时变量来表示单个操作。 当需要引用另一个三元式的值时，将使用指向该三元式的指针。 它只有三个字段，例如运算符、源 1 和源 2。

例如

让我们采用以下表达式

三地址码如下所示

这些语句由三元式表示如下

三元式的优点

• 通过将复杂的高级语言构造分解为更小、更易于管理的部分，它可以更轻松地分析和优化代码。
• 它用于数据流和代码流分析。
• 它可以控制错误的发生并改善调试。

三元式的缺点

• 由于它们是隐式的，因此很难重新排列。
• 由于需要重新安装中间代码，因此很难进行优化。

间接三元式

它使用指向引用列表的指针，该列表指向所有单独创建和存储的计算。 它的效用与二次表示相当，但需要的空间更少。 它还有三个字段，例如运算符、源 1 和源 2。

例如

让我们采用以下表达式

三地址码如下所示

t1 := -b
t2 := c + d
t3 := t1 * t2 
t4: = t3 / e
a := t4  

这些语句由间接三元式表示如下

下表表示指向上表的指针列表

间接三元式的优点

• 间接三元式对于表示复合指针运算和内存访问非常重要。
• 这简化了多维数组和其他内存架构所需的复杂地址计算。

间接三元式的缺点

• 这可能会增加编译器中间表示的复杂性。
• 这使编译器的设计和实现变得复杂。
• 由于使用了一些额外的指针和内存访问操作，这可能会导致性能开销，从而减慢执行速度。

三地址码的应用

以下是三地址码的各种应用的列表。

• 优化：它允许编译器检查代码并进行优化，从而可以提高生成代码的性能。
• 代码生成：它主要用作编译过程的代码生成阶段中代码的中间描述。 它确保生成的代码正确且高效。
• 调试代码：它可用于调试编译器生成的代码。
• 语言翻译器：它可以用于将代码从一种语言翻译成另一种语言。
• 算术表达式的计算：三地址码使用临时变量将复杂表达式分解为更简单的表达式。

编译器中有关三地址码的常见问题

1. 三地址码字是什么意思？

答案：这是一个用于生成和转换机器码的简单中间代码。

2. 列出三地址码中表示的不同运算符？

答案

• 算术运算符
• 比较运算符
• 逻辑运算符
• 控制流语句，例如 - 条件跳转
• 函数调用

3. 将以下表达式转换为三地址码？

解决方案

t₁ = -a
t₂ = b * t₁
t₃ = a
t₄ = c * t₃
t₅ = t₂ + t₄
d = t₅  

4. 列出三地址码中使用的各种控制流构造？

• 条件 If 语句
• While 循环构造
• For 循环构造
• 跳转语句，例如 GOTO