這是整個編譯器的最後一部分，解析表示式。什麼是表示式？表示式是將各種語言要素的一個組合，用來求值。例如：函式呼叫、變數賦值、運算子運算等等。

表示式的解析難點有二：一是運算子的優先順序問題，二是如何將表示式編譯成目的碼。我們就來逐一說明。

本系列：

運算子的優先順序

運算子的優先順序決定了表示式的運算順序，如在普通的四則運算中，乘法 * 優先順序高於加法 +，這就意味著表示式 2 + 3 * 4 的實際執行順序是 2 + (3 * 4) 而不是 (2 + 3) * 4。

C 語言定義了各種表示式的優先順序，可以參考 C 語言運算子優先順序。

傳統的程式設計書籍會用“逆波蘭式”實現四則運算來講解優先順序問題。實際上，優先順序關心的就是哪個運算子先計算，哪個運算子後計算（畢竟叫做“優先順序”嘛）。而這就意味著我們需要決定先為哪個運算子生成目的碼（彙編），因為彙編程式碼是順序排列的，我們必須先計算優先順序高的運算子。

那麼如何確定運算子的優先順序呢？答曰：棧（遞迴呼叫的實質也是棧的處理）。

舉一個例子：2 + 3 - 4 * 5，它的運算順序是這樣的：

將 2 入棧
遇到運算子 +，入棧，此時我們期待的是+的另一個引數
遇到數字 3，原則上我們需要立即計算 2+3的值，但我們不確定數字 3 是否屬於優先順序更高的運算子，所以先將它入棧。
遇到運算子 -，它的優先順序和 + 相同，此時判斷引數 3 屬於這前的 +。將運算子 + 出棧，並將之前的 2 和 3 出棧，計算 2+3 的結果，得到 5 入棧。同時將運算子 - 入棧。
遇到數字4，同樣不能確定是否能立即計算，入棧
遇到運算子 * 優先順序大於 -，入棧

遇到數字5，依舊不能確定是否立即計算，入棧
表示式結束，運算子出棧，為 *，將引數出棧，計算 4*5 得到結果 20 入棧。
運算子出棧，為 -，將引數出棧，計算 5-20，得到 -15 入棧。
此時運算子棧為空，因此得到結果 -15。

// after step 1, 2
|      |
+------+
| 3    |   |      |
+------+   +------+
| 2    |   | +    |
+------+   +------+

// after step 4
|      |   |      |
+------+   +------+
| 5    |   | -    |
+------+   +------+

// after step 7
|      |
+------+
| 5    |
+------+   +------+
| 4    |   | *    |
+------+   +------+
| 5    |   | -    |
+------+   +------+

1234567891011121314151617181920212223

// after step 1, 2||+------+|3|||+------++------+|2||+|+------++------+// after step 4||||+------++------+|5||-|+------++------+// after step 7||+------+|5|+------++------+|4||*|+------++------+|5||-|+------++------+

綜上，在計算一個運算子‘x’之前，必須先檢視它的右方，找出並計算所有優先順序大於‘x’的運算子，之後再計算運算子‘x’。

最後注意的是優先通常只與多元運算子相關，單元運算子往往沒有這個問題（因為只有一個引數）。也可以認為“優先順序”的實質就是兩個運算子在搶引數。

一元運算子

上節中說到了運算子的優先順序，也提到了優先順序一般只與多元運算子有關，這也意味著一元運算子的優先順序總是高於多元運算子。因為我們需要先對它們進行解析。

當然，這部分也將同時解析引數本身（如變數、數字、字串等等）。

關於表示式的解析，與語法分析相關的部分就是上文所說的優先順序問題了，而剩下的較難較煩的部分是與目的碼的生成有關的。因此對於需要講解的運算子，我們主要從它的目的碼入手。

常量

首先是數字，用 IMM 指令將它載入到 AX 中即可：

if (token == Num) {
    match(Num);

    // emit code
    *++text = IMM;
    *++text = token_val;
    expr_type = INT;
}

12345678

if(token==Num){match(Num);// emit code*++text=IMM;*++text=token_val;expr_type=INT;}

接著是字串常量。它比較特殊的一點是 C 語言的字串常量支援如下風格：

char *p;
p = "first line"
    "second line";

123	char*p;p="first line""second line";

即跨行的字串拼接，它相當於：

char *p;
p = "first linesecond line";

12	char*p;p="first linesecond line";

所以解析的時候要注意這一點：

else if (token == '"') {
    // emit code
    *++text = IMM;
    *++text = token_val;

    match('"');
    // store the rest strings
    while (token == '"') {
        match('"');
    }

    // append the end of string character '', all the data are default
    // to 0, so just move data one position forward.
    data = (char *)(((int)data + sizeof(int)) & (-sizeof(int)));
    expr_type = PTR;
}

12345678910111213141516

elseif(token=='"'){// emit code*++text=IMM;*++text=token_val;match('"');// store the rest stringswhile(token=='"'){match('"');}// append the end of string character '', all the data are default// to 0, so just move data one position forward.data=(char*)(((int)data+sizeof(int))&(-sizeof(int)));expr_type=PTR;}

sizeof

sizeof 是一個一元運算子，我們需要知道後面引數的型別，型別的解析在前面的文章中我們已經很熟悉了。

else if (token == Sizeof) {
    // sizeof is actually an unary operator
    // now only `sizeof(int)`, `sizeof(char)` and `sizeof(*...)` are
    // supported.
    match(Sizeof);
    match('(');
    expr_type = INT;

    if (token == Int) {
        match(Int);
    } else if (token == Char) {
        match(Char);
        expr_type = CHAR;
    }

    while (token == Mul) {
        match(Mul);
        expr_type = expr_type + PTR;
    }

    match(')');

    // emit code
    *++text = IMM;
    *++text = (expr_type == CHAR) ? sizeof(char) : sizeof(int);

    expr_type = INT;
}

12345678910111213141516171819202122232425262728

elseif(token==Sizeof){// sizeof is actually an unary operator// now only `sizeof(int)`, `sizeof(char)` and `sizeof(*...)` are// supported.match(Sizeof);match('(');expr_type=INT;if(token==Int){match(Int);}elseif(token==Char){match(Char);expr_type=CHAR;}while(token==Mul){match(Mul);expr_type=expr_type+PTR;}match(')');// emit code*++text=IMM;*++text=(expr_type==CHAR)?sizeof(char):sizeof(int);expr_type=INT;}

注意的是隻支援 sizeof(int)，sizeof(char) 及 sizeof(pointer type...)。並且它的結果是int 型。

變數與函式呼叫

由於取變數的值與函式的呼叫都是以 Id 標記開頭的，因此將它們放在一起處理。

else if (token == Id) {
    // there are several type when occurs to Id
    // but this is unit, so it can only be
    // 1. function call
    // 2. Enum variable
    // 3. global/local variable
    match(Id);

    id = current_id;

    if (token == '(') {
        // function call
        match('(');

        // ①
        // pass in arguments
        tmp = 0; // number of arguments
        while (token != ')') {
            expression(Assign);
            *++text = PUSH;
            tmp ++;

            if (token == ',') {
                match(',');
            }
        }
        match(')');

        // ②
        // emit code
        if (id[Class] == Sys) {
            // system functions
            *++text = id[Value];
        }
        else if (id[Class] == Fun) {
            // function call
            *++text = CALL;
            *++text = id[Value];
        }
        else {
            printf("%d: bad function call\n", line);
            exit(-1);
        }

        // ③
        // clean the stack for arguments
        if (tmp > 0) {
            *++text = ADJ;
            *++text = tmp;
        }
        expr_type = id[Type];
    }
    else if (id[Class] == Num) {
        // ④
        // enum variable
        *++text = IMM;
        *++text = id[Value];
        expr_type = INT;
    }
    else {
        // ⑤
        // variable
        if (id[Class] == Loc) {
            *++text = LEA;
            *++text = index_of_bp - id[Value];
        }
        else if (id[Class] == Glo) {
            *++text = IMM;
            *++text = id[Value];
        }
        else {
            printf("%d: undefined variable\n", line);
            exit(-1);
        }

        //⑥
        // emit code, default behaviour is to load the value of the
        // address which is stored in `ax`
        expr_type = id[Type];
        *++text = (expr_type == Char) ? LC : LI;
    }
}

12345678910111213141516171819202122232425262728293031323334353637383940414243444546474849505152535455565758596061626364656667686970717273747576777879808182

elseif(token==Id){// there are several type when occurs to Id// but this is unit, so it can only be// 1. function call// 2. Enum variable// 3. global/local variablematch(Id);id=current_id;if(token=='('){// function callmatch('(');// ①// pass in argumentstmp=0;// number of argumentswhile(token!=')'){expression(Assign);*++text=PUSH;tmp++;if(token==','){match(',');}}match(')');// ②// emit codeif(id[Class]==Sys){// system functions*++text=id[Value];}elseif(id[Class]==Fun){// function call*++text=CALL;*++text=id[Value];}else{printf("%d: bad function call\n",line);exit(-1);}// ③// clean the stack for argumentsif(tmp>0){*++text=ADJ;*++text=tmp;}expr_type=id[Type];}elseif(id[Class]==Num){// ④// enum variable*++text=IMM;*++text=id[Value];expr_type=INT;}else{// ⑤// variableif(id[Class]==Loc){*++text=LEA;*++text=index_of_bp-id[Value];}elseif(id[Class]==Glo){*++text=IMM;*++text=id[Value];}else{printf("%d: undefined variable\n",line);exit(-1);}//⑥// emit code, default behaviour is to load the value of the// ad

手把手教你做一個 C 語言編譯器（8）：表示式

運算子的優先順序

一元運算子

常量

sizeof

變數與函式呼叫

手把手教你做一個 C 語言編譯器（8）：表示式

手把手教你做一個 C 語言編譯器（7）：語句

手把手教你做一個 C 語言編譯器（9）：總結

手把手教你做一個 C 語言編譯器（2）：虛擬機器

手把手教你做一個 C 語言編譯器（6）：函式定義

手把手教你做一個 C 語言編譯器（4）：遞迴下降

手把手教你做一個 C 語言編譯器（3）：詞法分析器

手把手教你做一個 C 語言編譯器（0）：前言

手把手教你做一個 C 語言編譯器（1）：設計

手把手教你做一個 C 語言編譯器（5）：變數定義

手把手教你構建 C 語言編譯器（8）

手把手教你做藍芽聊天應用（四）－藍芽連線模組

手把手教你構建 C 語言編譯器（6）

手把手教你構建 C 語言編譯器（4）

手把手教你構建 C 語言編譯器（2）

手把手教你構建 C 語言編譯器（5）

手把手教你構建 C 語言編譯器（9）

手把手教你構建 C 語言編譯器（1）

手把手教你構建 C 語言編譯器（0）

手把手教你構建 C 語言編譯器（3）

手把手教你做一個 C 語言編譯器（8）：表示式

運算子的優先順序

一元運算子

常量

sizeof

變數與函式呼叫

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