Генерация трёхадресного кода

На основе предыдущей работы, добавим генератор трёхадресного кода, использующего следующие команды:

AddInt i, j

Сложение целых

SubInt i, j

Вычитание целых

MulInt i, j

Умножение целых

DivInt i, j

Деление целых

PowInt x, i

Возведение дробного в целую степень

NegInt i

Отрицание целых

AddFloat x, y

Сложение дробных

SubFloat x, y

Вычитание дробных

MulFloat x, y

Умножение дробных

DivFloat x, y

Деление дробных

PowFloat x, y

Возведение дробного в дробную степень

NegFloat x

Отрицание дробных

IntToFloat x

Преобразование целого в дробное

Call s, l

Вызов функции с именем s с аргументами в списке l (некоторое отступление от стандартного трёхадресного кода в интересах упрощения), при этом в l содержатся ссылки на значения или предыдущие команды.

Return w, n

Возврат из функции с результатом w, из функции n аргументов

GetParam n

Получить параметр функции с номером n

Exit w

Завершение программы с результатом w

Дополнительно введём в трёхадресный код следующие сущности:

Var s

Переменная с именем s

Int i

Целый числовой литерал i

Float x

Дробный числовой литерал x

Аргументом команды может быть одна из этих сущностей, ссылка на другую команду, или литерал строки (s) или целого (n).

Упражнение 1. Реализуйте генератор трёхадресного кода путём обхода синтаксического дерева. Результат – массив (вектор, список) команд трёхадресного кода. Команды рекомендуется представлять в виде косвенных троек (т.е. операнды – указатели/ссылки на предыдущие команды). Для выбора корректной команды используйте информацию, полученную на этапе проверки типов: если результат выражения имеет тип int, то используются команды *Int, если float, то *Float. Если операнд команды *Float имеет тип int, он сначала должен быть преобразован к float командой IntToFloat.

Упражнение 2. Реализуйте интерпретатор трёхадресного кода через последовательный проход по массиву команд. Вызов функций можно реализовать рекурсивным вызовом интерпретатора (проще) или помещая код функций в один массив с основным кодом и совершая переходы по индексу.

Упражнение 3 (*). Реализуйте возможность сохранения сгенерированного трёхадресного кода в виде двоичного файла и измените интерпретатор таким образом, чтобы он мог читать и интерпретировать такой двоичный файл.

Упражнение 4 (**). Добавьте в язык ветвление при помощи конструкции if ... then ... else, тип булевских значений, булевские операторы (инверсия, конъюнкция, дизъюнкция), операторы сравнения (равно, больше, меньше). Добавьте в трёхадресный код соответствующие команды (условный, безусловный переходы, булевские операции, операции сравнения). Убедитесь, что кодогенератор и интерпретатор правильно обрабатывают рекурсию.