Introdução à Teoria dos Compiladores/Geração de Código Intermediário

Tomando um compilador como um modelo de análise-e-síntese, podemos considerar que seus módulos iniciais ("front-end modules") traduzem um programa fonte em uma representação (linguagem) intermediária, a partir da qual seus módulos finais ("back-end modules") geram o código objeto final. A geração de um código intermediário requer um passo a mais para a tradução, tornando o processo um pouco mais lento. Embora um programa fonte possa ser traduzido diretamente para a linguagem objeto, o uso de uma representação intermediária, independente de máquina, tem as seguintes vantagens:

1. Reaproveitamento de código, facilitando o transporte de um compilador para diversas plataformas de hardware; somente os módulos finais precisam ser refeitos a cada transporte.
2. Um otimizador de código independente de máquina pode ser usado no código intermediário.

Pode-se pensar nessa representação intermediária como um programa para uma máquina abstrata. A representação intermediária deve possuir duas propriedades importantes: ser fácil de produzir e fácil de traduzir no programa alvo. A diferença básica entre o código intermediário e o código objeto final é que não são especificados detalhes da máquina alvo, tais como quais registradores serão usados, quais endereços de memória serão referenciados, etc.

Tipos de código intermediário

• HIR – High Intermediate Representation
  • Usada nos primeiros estágios do compilador
  • Simplificação de construções gramaticais para somente o essencial para otimização/geração de código

• MIR – Medium Intermediate Representation
  • Boa base para geração de código eficiente
  • Pode expressar todas características de linguagens de programação de forma independente da linguagem
  • Representação de variáveis, temporários, registradores

• LIR – Low Intermediate Representation
  • Quase 1-1 para linguagem de máquina
  • Dependente da arquitetura

Representação

As formas de representação mais comuns dos tipos de códigos intermediários são:

• HIR
  • Árvore e grafo de sintaxe
  • Notações Pós-fixada e Pré-fixada
  • Representações linearizadas

• MIR
  • Árvore e grafo de sintaxe
  • Notações Pós-fixada e Pré-fixada:
  • Representações linearizadas
  • Código de três endereços:
    • Quádruplas
    • Triplas
    • Grafos acíclicos dirigidos (DAG)

• LIR
  • Instruções assembler

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