parser.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <memory.h>
#include <string.h>
#include "parser.h"
#include "executor.h"
#include "lex.h"
#include "relocation.h"
#include "dependency.h"

static void expression(int level) 
{

    int *id;
    int tmp;

    {
        if (!token) {
            printf("%d: unexpected token EOF of expression\n", line);
            exit(-1);
        }

        // 处理数值
        if (token == Num) {
            match(Num);
           //TODO 进一步判断是否是浮点类型
            
            if (num_type == INT){
               load_integral_number_constant(integral_token_val);
               expr_type = INT;
            }else{
            //TODO 加载浮点常量，浮点常量double类型存储
               load_real_number_constant(real_token_val);
               expr_type = FLOAT;
            }
        }

        // 处理字符串常量
        else if (token == '"') {

            *++text = IMM;
            *++text = integral_token_val;

            match('"');
            while (token == '"') {
                match('"');
            }

            // 字符串常量不需要重定位
            // data段初始化的时候都为0，所以不需要显示的在末尾添加'\0'，下面是
            // 为了使得data段在4字节边界上对齐，例如如果字符串的长度为11个字节
            // 的话，那么对齐后实际分配的data空间是12个字节
            data = (char *)(((int)data + sizeof(int)) & (-sizeof(int)));

            expr_type = PTR;
        }

        // 处理标识符
        else if (token == Id) {

            match(Id);
            id = current_id;

            //函数调用
            if (token == '(') {
                match('(');

                int num_args = 0; //实参的个数
                while (token != ')') {
                    // 将参数压人栈中
                    // TODO 如果参数是浮点类型的话就读不到数据了
                    expression(Assign);
                    *++text = PUSH;
                    num_args++;

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

                }
                match(')');

                // 系统函数, id[Value]保存的是函数的OP代码
                if (id[Class] == Sys) {
                    *++text = id[Value];
                }
                // 自定义的函数
                else if (id[Class] == Fun) {
                    *++text = CALL;
                    *++text = id[Value];
                }
                else {
                    printf("%d: bad function call\n", line);
                    exit(-1);
                }

                // 如果函数调用有传递参数，那么函数返回后需要清理这些参数对应的
                // 栈空间
                if (num_args > 0) {
                    *++text = ADJ;
                    *++text = num_args;
                }

                //变量的类型
                expr_type = id[Type];
            }
            else if (id[Class] == Num) {
            // 枚举类型
                *++text = IMM;
                *++text = id[Value];
                expr_type = INT;
            }
            else {
            // 普通变量 
            
                if (id[Class] == Ext) {
                    *++text = IMM;                
                    *++text = id[Value]; //id[Value]都是保存其地址
                }
                else if (id[Class] == Glo) {
                    *++text = IMM;                
                    *++text = id[Value]; //id[Value]都是保存其地址
                    int offset = (id[Value] - (int)data_start);
                    add_relocation_item(text, offset, Data_Rel);                    
                }
                else {
                    printf("%d: undefined variable\n", line);
                    exit(-1);
                }


                expr_type = id[Type];

                //根据变量的类型选择相应的加载指令
                *++text = emit_load_directive(expr_type);
            }
        }

        // 强制类型转换以及不同的括号分组
        else if (token == '(') {
            match('(');

            // 强制类型转换
            if (token == Int || token == Char || token == Float || Double) {
                int cast_type = type_of_token(token);
                match(token);
                while (token == Mul) {
                    match(Mul);
                    cast_type = cast_type + PTR;
                }
                match(')');

                //转型的优先级和Inc(++)一样
                expression(Inc); 

                check_assignment_types(cast_type, expr_type);
                
                // 强制类型转换整体的表达式的类型应该和转型的类型是一样的例如
                // (int **)var, 那么不管var之前是什么类型的变量，转型后的类型
                // 就是(int **)
                expr_type  = cast_type;

            } else {
            // 普通的括号分组
                expression(Assign);
                match(')');
            }
        }

        else if (token == Mul) {
            match(Mul);

            //解引用的优先级和Inc(++)一样
            expression(Inc); 

            printf("expr_type %d\n", expr_type);
            if (expr_type >= PTR) {
                expr_type = expr_type - PTR;
            } else {
                printf("%d: bad dereference\n", line);
                exit(-1);
            }

            //float** f;   1.0 + **f
            //那么通过Load操作逐步解引用addr (LI) (LF)
            //
            *++text = emit_load_directive(expr_type); 
        }

        else if (token == And) {
            match(And);

            //取地址的优先级和Inc(++)一样
            expression(Inc); 

            //如果是&var的话，直接通过load操作前面的IMM操作就可以加载其地址了
            //"&"后面的只能是变量而不能是常量，但是这里存在一个bug: 如果&const
            //而这个const的数值恰好是LC LI LF和LD其中一个，所以为了保险起见加上
            //对这种情况的判断;其次&的优先级比较高所以像&(1+2)之类的都是不合法的
            if (!does_operate_on_constant() &&
                 (*text == LC || *text == LI || *text == LF || *text == LD)){
                text--;
            }else {
                printf("%d: bad address of\n", line);
                exit(-1);
            }

            expr_type = expr_type + PTR;
        }

        else if (token == '!') {
            match('!');

            //逻辑非的优先级和Inc(++)一样
            expression(Inc);

            // 使用expr == 0 进行判断
            // 如果是"!"后面的表达式类型是浮点类型，则将bx寄存器中的数转型成整
            // 型并放置在ax中指令BTOA就是这个作用
            if (expr_type == FLOAT || expr_type == DOUBLE){
                *++text = BTOA;                
            }

            *++text = PUSH;
            *++text = IMM;
            *++text = 0;
            *++text = EQ;

            //最后整个表达式(!<expr>)的类型是INT
            expr_type = INT;
        }

        else if (token == '~') {
            // bitwise not
            match('~');

            //按位非的优先级和Inc(++)一样
            expression(Inc); 
        
            //位操作的话表达式的类型一定要正确，因此需要检查一些类型
            if (expr_type == FLOAT || expr_type == DOUBLE){
                printf("%d: wrong type argument to bit-complement\n", line);
                exit(-1); 
            }

            //使用<expr> XOR -1来时实现按位非，具体细节如下
            //(1111 1111)  -1
            //(0110 0011)  XOR
            //______________
            //
            //(1001 1100)
            *++text = PUSH; 
            *++text = IMM;  
            *++text = -1;
            *++text = XOR;

            //最后整个表达式(~<expr>)的类型是INT
            expr_type = INT;
        }
        else if (token == Add) {
            // +var, 不做实际的操作
            match(Add);

            //正号优先级和Inc(++)一样
            expression(Inc);

            //最后整个表达式(+<expr>)的类型和<expr>相同
            expr_type = expr_type;
        }
        else if (token == Sub) {
            // -var
            match(Sub);

            if (token == Num) {
                if (num_type == INT || num_type == CHAR){
                   load_integral_number_constant(-integral_token_val);
                }else{
                   load_real_number_constant(-real_token_val);
                }
                match(Num);
            } else {
                //TODO 
                *++text = IMM;
                *++text = -1;   
                *++text = PUSH;
                expression(Inc);
                *++text = MUL; 
            }

        }

        else if (token == Inc || token == Dec) {
            int save_token = token;
            match(token);
            expression(Inc);

            if (does_operate_on_constant()){
                printf("%d:Inc or Dec cannot apply on constant\n", line);
                exit(-1);
            } 

            // 暂时不支持浮点类型的变量(包括指针类型)++或--操作
            if (get_base_type(expr_type) > INT){
                printf("%d: sorry, Inc or Dec is not supported for floating\n",
                      line);
                exit(-1);
            }


            if (*text == LC) {
                *text = PUSH;  
                *++text = LC;
            } else if (*text == LI) {
                *text = PUSH;
                *++text = LI;
            } else {
                printf("%d: bad lvalue of pre-increment\n", line);
                exit(-1);
            }

            *++text = PUSH;
            *++text = IMM;
            *++text = (expr_type > PTR) ? sizeof(int) : sizeof(char);
            *++text = (save_token == Inc) ? ADD : SUB;
            *++text = (expr_type == CHAR) ? SC : SI;
        }
        else {
            printf("%d: bad expression\n", line);
            exit(-1);
        }
    }
 

    //处理二元操作符以及后缀操作符
    {
        // 根据当前的操作符优先级进行操作
        while (token >= level) {
            int left_type = expr_type;
            if (token == Assign) {
                // var = expr;
                match(Assign);

                // 变量如果是充当左值话就修改指令，使用PUSH指令保存其地址
                // 如果是用作右值的话，就使用Load指令加载
                // 左值不是变量，报错
                if (*text == LC || *text == LI || *text == LF || *text == LD) {   
                    *text = PUSH; 
                } else {
                    printf("%d: bad lvalue in assignment\n", line);
                    exit(-1);
                }

                // 然后计算右边表达式的值，并将结果保存到ax或者bx
                expression(Assign);

                //类型兼容的函数
                printf("assign left %d , right %d\n", left_type, expr_type);
                check_assignment_types(left_type, expr_type);

                //如果两个是类型兼容的话，那么整个表达式的类型就是左操作数的类型
                expr_type = left_type; 
                *++text = emit_store_directive(expr_type);
            }

            else if (token == Cond) {
                // expr ? a : b;
                match(Cond);
                int *addr;

                // 如果结果是float类型的，那么将bx中的数转型移到ax中
                // 转型的精度损失不会影响条件的真假性
                if (expr_type == FLOAT || expr_type == DOUBLE){
                  *++text = BTOA;
                }

                *++text = JZ;
                addr = ++text;
                expression(Assign);
                if (token == ':') {
                    match(':');
                } else {
                    printf("%d: missing colon in conditional\n", line);
                    exit(-1);
                }
                int offset = (text + 3 - text_start)*sizeof(int);
                add_relocation_item(addr, offset, Text_Rel);
                *addr = (int)(text + 3);
                *++text = JMP;

                addr = ++text;
                expression(Cond);
                offset = (text + 1 - text_start)*sizeof(int);
                add_relocation_item(addr, offset, Text_Rel);
                *addr = (int)(text + 1);
            }

            else if (token == Lor) {
                // logic or
                match(Lor);

                int *addr;

                // 如果结果是float类型的，那么将bx中的数转型移到ax中
                // 转型的精度损失不会影响条件的真假性
                if (expr_type == FLOAT || expr_type == DOUBLE){
                  *++text = BTOA;
                }

                *++text = JNZ;
                addr = ++text;
                expression(Lan);

                int offset = (text + 1 - text_start)*sizeof(int);
                add_relocation_item(addr, offset, Text_Rel);
                *addr = (int)(text + 1);
                expr_type = INT;
            }
            else if (token == Lan) {
                // logic and
                match(Lan);

                int *addr;

                // 如果结果是float类型的，那么将bx中的数转型移到ax中
                // 转型的精度损失不会影响条件的真假性
                if (expr_type == FLOAT || expr_type == DOUBLE){
                  *++text = BTOA;
                }

                *++text = JZ;
                addr = ++text;
                expression(Or);

                int offset = (text + 1 - text_start)*sizeof(int);
                add_relocation_item(addr, offset, Text_Rel);
                *addr = (int)(text + 1);

                expr_type = INT;
            }
            else if (token == Or) {
                // bitwise or
                match(Or);
                *++text = PUSH;
                expression(Xor);

               //位操作的话表达式的类型一定要正确，因此需要检查一些类型
               if (expr_type == FLOAT || expr_type == DOUBLE){
                   printf("%d: wrong type argument to bitwise or\n", line);
                   exit(-1); 
                }

                *++text = OR;
                expr_type = INT;
            }
            else if (token == Xor) {
                // bitwise xor
                match(Xor);
                *++text = PUSH;
                expression(And);

                //位操作的话表达式的类型一定要正确，因此需要检查一些类型
                if (expr_type == FLOAT || expr_type == DOUBLE){
                   printf("%d: wrong type argument to bitwise xor\n", line);
                   exit(-1); 
                }

                *++text = XOR;
                expr_type = INT;
            }
            else if (token == And) {
                // bitwise and
                match(And);
                *++text = PUSH;
                expression(Eq);

                //位操作的话表达式的类型一定要正确，因此需要检查一些类型
                if (expr_type == FLOAT || expr_type == DOUBLE){
                   printf("%d: wrong type argument to bitwise xor\n", line);
                   exit(-1); 
                }

                *++text = AND;
                expr_type = INT;
            }
            else if (token == Eq) {
                // equal ==
                match(Eq);
                int *reserve1 = NULL, *reserve2 = NULL;

                emit_code_for_binary_left(&reserve1, &reserve2);
                //*++text = PUSH;

                expression(Ne);

                //*++text = EQ;
                emit_code_for_binary_right(EQF, EQ, &reserve1, &reserve2);

                expr_type = INT;
            }
            else if (token == Ne) {
                // not equal !=
                match(Ne);
                int *reserve1 = NULL, *reserve2 = NULL;

                emit_code_for_binary_left(&reserve1, &reserve2);
                //*++text = PUSH;
                
                expression(Lt);

                //*++text = NE;
                emit_code_for_binary_right(NEF, NE, &reserve1, &reserve2);

                expr_type = INT;
            }
            else if (token == Lt) {
                // less than
                match(Lt);
                int *reserve1 = NULL, *reserve2 = NULL;

                emit_code_for_binary_left(&reserve1, &reserve2);
                //*++text = PUSH;
                
                expression(Shl);

                //*++text = LT;
                emit_code_for_binary_right(LTF, LT, &reserve1, &reserve2);

                expr_type = INT;
            }
            else if (token == Gt) {
                // greater than
                match(Gt);
                int *reserve1 = NULL, *reserve2 = NULL;

                emit_code_for_binary_left(&reserve1, &reserve2);
                //*++text = PUSH;
                
                expression(Shl);

                //*++text = GT;
                emit_code_for_binary_right(GTF, GT, &reserve1, &reserve2);

                expr_type = INT;
            }
            else if (token == Le) {
                // less than or equal to
                match(Le);
                int *reserve1 = NULL, *reserve2 = NULL;

                emit_code_for_binary_left(&reserve1, &reserve2);
                //*++text = PUSH;
                
                expression(Shl);

                //*++text = LE;
                emit_code_for_binary_right(LEF, LE, &reserve1, &reserve2);

                expr_type = INT;
            }
            else if (token == Ge) {
                // greater than or equal to
                match(Ge);
                int *reserve1 = NULL, *reserve2 = NULL;

                emit_code_for_binary_left(&reserve1, &reserve2);
                //*++text = PUSH;
            
                expression(Shl);

                //*++text = GE;
                emit_code_for_binary_right(GEF, GE, &reserve1, &reserve2);

                expr_type = INT;
            }
            else if (token == Shl) {
                // shift left
                match(Shl);
                int save_type = expr_type;

                *++text = PUSH;
                expression(Add);

                // 两侧的操作数只能是char以及int型的
                if ((save_type == FLOAT || save_type == DOUBLE) ||
                    (expr_type == FLOAT || save_type == DOUBLE)){
                   printf("%d: wrong type argument to shift left\n", line);
                   exit(-1); 
                }

                *++text = SHL;
                
                expr_type = INT;
            }
            else if (token == Shr) {
                // shift right
                match(Shr);
                int save_type = expr_type;

                *++text = PUSH;
                expression(Add);

                // 两侧的操作数只能是char以及int型的
                if ((save_type == FLOAT || save_type == DOUBLE) ||
                    (expr_type == FLOAT || save_type == DOUBLE)){
                   printf("%d: wrong type argument to shitf right\n", line);
                   exit(-1); 
                }

                *++text = SHR;
                
                expr_type = INT;
            }
            //TODO 先尝试让浮点的加法操作正常工作 
            else if (token == Add) {
                // add
                match(Add);

                int *reserve1 = NULL, *reserve2 = NULL;
                emit_code_for_binary_left(&reserve1, &reserve2);

                //计算表达式右边的值
                expression(Mul);
                
                printf("+ right type %d\n", expr_type);
                //TODO expr_type = tmp;
                //如果操作数是指针类型的话
                if (expr_type > PTR) { 
                    *++text = PUSH;
                    *++text = IMM;
                    *++text = sizeof(int);
                    *++text = MUL;
                }

                emit_code_for_binary_right(ADDF, ADD, &reserve1, &reserve2);

            }
            else if (token == Sub) {
                // sub
                match(Sub);
                *++text = PUSH;
                expression(Mul);
                if (tmp > PTR && tmp == expr_type) {
                    // pointer subtraction
                    *++text = SUB;
                    *++text = PUSH;
                    *++text = IMM;
                    *++text = sizeof(int);
                    *++text = DIV;
                    expr_type = INT;
                } else if (tmp > PTR) {
                    // pointer movement
                    *++text = PUSH;
                    *++text = IMM;
                    *++text = sizeof(int);
                    *++text = MUL;
                    *++text = SUB;

                    expr_type = tmp;
                } else {
                    // numeral subtraction
                    *++text = SUB;

                    expr_type = tmp;
                }
            }
            else if (token == Mul) { // multiply
                match(Mul);

                int *reserve1 = NULL, *reserve2 = NULL;
                emit_code_for_binary_left(&reserve1, &reserve2);
                //*++text = PUSH;
                
                expression(Inc);

                emit_code_for_binary_right(MULF, MUL, &reserve1, &reserve2);
                //*++text = MUL;

                //TODO
                //expr_type = tmp;
            }
            else if (token == Div) {
                // divide
                match(Div);

                int *reserve1 = NULL, *reserve2 = NULL;
                emit_code_for_binary_left(&reserve1, &reserve2);
                //*++text = PUSH;
                expression(Inc);

                emit_code_for_binary_right(DIVF, DIV, &reserve1, &reserve2);
                //*++text = DIV;

                //expr_type = tmp;
            }
            else if (token == Mod) {
                // Modulo
                match(Mod);

                int save_type = expr_type;
                *++text = PUSH;

                expression(Inc);
                // 只有两个数是整型数(CHAR或INT)才可以
                if (!((save_type == INT || save_type == CHAR) &&
                      (expr_type == INT || expr_type == CHAR))){
                     printf("%d:invalid operands to binary\n", line);
                     exit(-1); 
                }

                *++text = MOD;

                expr_type = INT;
                //expr_type = tmp;
            }
            else if (token == Inc || token == Dec) {
                // postfix inc(++) and dec(--)
                // 注意: 浮点数是不支持++或--操作的
                if (*text == LI) {
                    *text = PUSH;
                    *++text = LI;
                }
                else if (*text == LC) {
                    *text = PUSH;
                    *++text = LC;
                }
                else {
                    printf("%d: bad value in increment\n", line);
                    exit(-1);
                }

                *++text = PUSH;
                *++text = IMM;
                *++text = (expr_type > PTR) ? sizeof(int) : sizeof(char);
                *++text = (token == Inc) ? ADD : SUB;
                //SC store char; SI store int
                *++text = (expr_type == CHAR) ? SC : SI;

                match(token);
            }

            //数组的访问,但是好像没有数组的声明
            else if (token == Brak) {
                // array access var[xx]
                match(Brak);
                int array_type = expr_type;

                *++text = PUSH; //将var的值作为地址放在栈中
                expression(Assign);
                match(']');

                //什么时候需要将type保存到tmp
                if (array_type > PTR) {
                    // pointer, `not char *`
                    *++text = PUSH; //xx的结果放在栈中(计算偏移量)
                    *++text = IMM; 
                    *++text = sizeof(int);
                    *++text = MUL; 
                }
                else if (array_type < PTR) {
                    printf("%d: pointer type expected\n", line);
                    exit(-1);
                }

                expr_type = array_type - PTR;
                *++text = ADD; //计算地址:首地址 + 偏移量

                //a[10] 等价于 *(a + 10)
                //LC load char; LI load int
                *++text = (expr_type == CHAR) ? LC : LI;
            }
            else {
                printf("%d: compiler error, token = %d\n", line, token);
                exit(-1);
            }
        }
    }
}



static void statement() {

    int *a, *b; 

    if (token == If) {
        // 为if语句产生的汇编代码，不像gcc等正规编译器会进行一系列的优化操作
        // if (...) <statement> [else <statement>]
        //                     //按照顺序来
        //   if (...)           <cond>  
        //                      JZ a    
        //     <statement>      <statement>
        //   else:              JMP b //跳过else部分
        // a:
        //     <statement>      <statement>
        // b:                   b:
        //
        
        match(If);
        match('(');
        //解析条件
        expression(Assign);  
        match(')');

        // 如果结果是float类型的，那么将bx中的数转型移到ax中
        // 转型的精度损失不会影响条件的真假性
        if (expr_type == FLOAT || expr_type == DOUBLE){
               *++text = BTOA;
         }

        *++text = JZ;
        b = ++text; //先为标号b分配一个地址空间

        //解析if中的语句
        statement(); //跳过这些细节     

        int offset;
        //解析else部分
        if (token == Else) { 
            //match包含了next操作, 如果有else if那么statement()后就会匹配if
            match(Else);

            // emit code for JMP B
            // TODO 这里需要重定位location: b, offset: text+3 - text_start
            offset = (text + 3 - text_start)*sizeof(int);
            add_relocation_item(b, offset, Text_Rel);
            *b = (int)(text + 3);
            *++text = JMP;
            b = ++text;

            statement(); //跳过这些细节
        }


        // TODO 这里需要重定位location: b, offset: text+1 - text_start
        offset = (text + 1 - text_start)*sizeof(int);
        add_relocation_item(b, offset, Text_Rel);
        *b = (int)(text + 1); //编译完后再填充标号b的内容
    }


    //TODO 实现break, continue
    else if (token == While) {
        //
        // a:                     a:
        //    while (<cond>)        <cond>
        //                          JZ b
        //     <statement>          <statement>
        //                          JMP a
        // b:                     b:
        match(While);

        a = text + 1; //a开始将存放<cond>

        match('(');
        expression(Assign);
        match(')');

        // 如果结果是float类型的，那么将bx中的数转型移到ax中
        // 转型的精度损失不会影响条件的真假性
        if (expr_type == FLOAT || expr_type == DOUBLE){
              *++text = BTOA;
        }

        *++text = JZ;
        b = ++text; //先为标号b分配一个地址空间

        //TODO 将两个标号打包压入堆栈中（主要是为了while循环）
        //如果堆栈为空的时候，即此时的环境不是在while循环中，那么报错
        //start_label1: ,  end_label2: 
        //start_label2: ,  end_label2: 
        
        statement();

        int offset;

        //相当于continue
        *++text = JMP;
        //TODO 这里需要一个重定位location:text, offset=a - text_start 
        *++text = (int)a;
        offset = (a - text_start)*sizeof(int);
        add_relocation_item(text, offset, Text_Rel);


        //相当于break
        //编译完后在填充标号b的内容, b开始存放其它命令
        //TODO 这里也需要一个重定位location:b, offset=text+1-text_start

        offset = (text + 1 - text_start)*sizeof(int);
        add_relocation_item(b, offset, Text_Rel);
        *b = (int)(text + 1); //b开始存放其它命令
    }

    //匹配if/while中的语句
    else if (token == '{') {
        // { <statement> ... }
        match('{');

        while (token != '}') {
            statement();
        }

        match('}');
    }

    else if (token == Return) {
        // return [expression];
        match(Return);

        if (token != ';') {
            expression(Assign);
        }

        match(';');

        // emit code for return
        *++text = LEV;
    }

    else if (token == ';') {
        // empty statement
        match(';');
    }

    else {
        // a = b; or function_call();
        //printf("assignement\n");
        expression(Assign);
        match(';');
    }
}



static void global_declaration() 
{
    // 解析变量声明的类型
    if (token == Int) {
        match(Int);
        basetype = INT;
        printf("Int token\n");
    }
    else if (token == Char) {
        match(Char);
        basetype = CHAR;
        printf("Char token\n");
    }
    else if (token == Float){
        match(Float);
        basetype = FLOAT;
        printf("Float token\n");
    }else if (token == Double){
        match(Double);
        basetype = DOUBLE;
        printf("Double token\n");
    }


    // 解析可由逗号分割的变量声明 
    while (token != ';' && token != '}') {
        int final_type = basetype;

        // 解析指针类型，因为会存在如 "int ****var;" 的多级指针声明需要用一个循
        // 环来解析，注意因为在词法分析阶段解析标识符的时候遇到非标识符的字符
        // 就会停止下来，因此 "int**** var;" 这种形式也是可以的
        while (token == Mul) {
            match(Mul);
            final_type = final_type + PTR;
        }

        if (token != Id) {
            // 如果记号不是标识符的话则为非法声明
            printf("%d: bad global declaration\n", line);
            exit(-1);
        }
        if (current_id[Class]) {
            // 标识符已经存在
            printf("%d: duplicate global declaration\n", line);
            exit(-1);
        }
    
        match(Id);

        //设置了Type和Value，等程序后面引用的时候就能正确加载
        current_id[Type] = final_type;

        if(token == Brak){
            //TODO 新增支持数组声明, 数组下标要是整数      
            static int* addr_keeper;
            next();
            if (token != Num){
               printf("%d: bad index\n", line);
            }
            int num = integral_token_val;

            current_id[Class] = Glo;
            //为什么current_id[Value] = (int)data就不行,可能数组的访问就是用指针
            //实现的 data是char*类型的

            //数组变量是指针变量，数组的起始地址保存在该指针变量中
            //这里不能使用(int)&data因为data是全局变量，其数值后面是会变化的
            //因此需要另外一个变量来
            //从data中先分配一个空间用于存放下面数组的首地址
            addr_keeper = (int*)data;
            data = data + sizeof(int);
            *addr_keeper = (int)data;

            current_id[Value] = (int)addr_keeper;
           // current_id[Value] = (int)&data;
           // printf("saved value %p\n",&data);
            current_id[Type] = final_type + PTR;
            
            int* array_addr = (int*)data;
            printf("array addr  %p\n", array_addr);
            data = data + num * sizeof(int);
            printf("new data addr  %p\n", data);

            match(Num);
            match(']');

            
            //TODO 新增支持数组的初始化
            if (token == Assign){
                //like int array[4] = {1,3,5,6};
                int i;
                
                match(Assign);
                match('{');
                for (i=0; i<num; i++){
                   if (token != Num){
                       printf("%d: bad initailzer\n", line);
                   }

                   printf("token_val is %d\n", integral_token_val);
                   printf("address %p\n", array_addr+i);
                   array_addr[i] = integral_token_val;
                   match(Num);
                   if (token == ',') {
                      match(',');
                   }else if (token == '}'){
                      match('}');
                      break;
                   }else{
                       printf("%d: bad token\n", line);
                   }
                }
                if (token == '}'){
                   match('}');
                }
            }

        }else {

            //TODO 根据变量的类型不同分配不同大小空间的
            current_id[Class] = Glo; 
            current_id[Value] = (int)data; 
           
            //新增的代码支持初始化
            if (token == Assign){
               // 如果复杂的话就去掉初始化
               // 例如 int a = 10;
               next();
               if (token != Num){
                  printf("%d: bad initailzer\n", line);
               }

               // 根据变量类型存储相应的值
               if (basetype == CHAR || basetype == INT){
                   *(int*)data = (num_type == INT) ? integral_token_val :
                                                          real_token_val;
               }else if (basetype == FLOAT){
                    // 因为可能会出现float f = 1这样的情况，所以需要判断
                    // 右边的数值是声明类型的
                   *(float*)data = (num_type == FLOAT) ? real_token_val : 
                                                      integral_token_val;
               }
               else if (basetype == DOUBLE){
                   // 同上double d = 1
                   *(double*)data = (num_type == FLOAT) ? real_token_val :
                                                       integral_token_val;
               }else{
                   // TODO 指针的赋值
               }


               //注意只有初始化的时候才需要匹配Num
               match(Num);
            }

            //更新data地址，按照变量的类型
            if ((basetype == INT)  || 
                (basetype == CHAR) ||
                (final_type > PTR)){
                data = data + sizeof(int);
            }else if(basetype == FLOAT){
                // 内部的float类型以及double类型运算都是在类型为double的
                // 寄存器的，但是存放在data上还是要区分这两种数据类型
                data = data + sizeof(float);
            }else{
                data = data + sizeof(double);
            }
        }

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

    next();
}

static void parse_block_code()
{ 
    char* token_name;
    
    //use
    next();
    token_name = (char*)current_id[Name];
    if (strncmp("use", token_name, 3)){
       printf("bad use block\n");
       return;
    }
    next();
    match('{');
    while (token != '}') {
        //printf("token %d golbal decalration\n", token);
        global_declaration();
    }
    match('}');

    //action
    token_name = (char*)current_id[Name];
    if (strncmp("action", token_name, 6)){
       printf("bad action block\n");
       return;
    }

    next();
    match('{');
    while (token != '}') {
        //printf("token %d golbal decalration\n", token);
        statement();
    }
    match('}');

}


//只初始化一次
int parser_init()
{
    int i, fd;
    int *tmp;

    poolsize = 256 * 1024;
    line = 1;

    //编译之后应该只保存text data
    // allocate memory
    if (!(text = malloc(poolsize))) {
        printf("could not malloc(%d) for text area\n", poolsize);
        return -1;
    }
    text_start = text;
    
    if (!(data = malloc(poolsize))) {
        printf("could not malloc(%d) for data area\n", poolsize);
        return -1;
    }
    data_start = data;

    //只是编译的时候会使用 
    if (!(symbols = malloc(poolsize))) {
        printf("could not malloc(%d) for symbol table\n", poolsize);
        return -1;
    }

    memset(text, 0, poolsize);
    memset(data, 0, poolsize);

}


//每次编译新的代码片段的时候都需要重新设置一下符号表
//TODO 这些是公共的部分应该只初始化一次
//不同代码块的以及注入的符号单独成一张符号表
//两张符号表: 公共符号表以及私有符号表
static  void init_symbol_table()
{
    memset(symbols, 0, poolsize);

    // 注意这个顺序要和symbol.h中的对应起来，否则会报错误
    // 然后和symbol.h的放在一起，让相关的东西在一起方便以后修改
    char* keyword = "char int float double if else while return";
    prepare_for_tokenization(keyword, symbols); 

    int i = Char;
    while (i <= Return) {
        next();
        current_id[Token] = i++;
    }

    // 解析src中的符号并将其加入到当前标识中，即不需要
    // 这个步骤可以作为单独的函数提炼出来，方便后面加入新的符号
    char* libfunc = "open read close printf malloc memset memcmp exit void";
    prepare_for_tokenization(libfunc, symbols);

    i = OPEN;
    while (i <= EXIT) {
        next();
        current_id[Class] = Sys;
        current_id[Type] = FLOAT;
        current_id[Value] = i++;
    } 

    // 处理void类型
    next(); current_id[Token] = Char; 
}


int* compile_src_code
(
   struct dependency_items* dep_itemsp,   
   const char* src_code
)
{
 
   // 初始化符号表 
   init_symbol_table();

   // 注入依赖
   inject_dependency(dep_itemsp);
   
   // 解析源代码
   prepare_for_tokenization(src_code, symbols);

   // 解析代码块
   parse_block_code();

   // 手动添加退出代码
   *++text = EXIT;

   // 重定位文本段
   int* relocated_code = relocation(text_start, text, data_start, data);

   // 为编译下一个代码块初始化编译环境:text段和data段
   reset_complie_environment();

   return relocated_code;
}


static void inject_dependency(struct dependency_items* dep_itemsp)
{
   int num_dep_items = dep_itemsp->num_items;
   struct dependency* items = dep_itemsp->items;

   int i;
   for (i=0; i<num_dep_items; i++){
      src = items[i].var_name;

      prepare_for_tokenization(src, symbols);

      next();

      current_id[Class] = Ext;
      current_id[Type] = items[i].var_type;
      current_id[Value] = (int)items[i].var_addr;
   }
}


static void reset_complie_environment()
{
    memset(text, 0, (text - text_start) * sizeof(int));
    memset(data, 0, data - data_start);
    data = (char*)data_start;
    text = (int*)text_start;
}


static int emit_store_directive(int type)
{
   // 如果变量类型是指针类型的，先将保存其地址
   // 最后等expr_type减为其基本类型时再用正确的
   // 存储指令保存相应类型的值
   if (type >= PTR) return SI;

   return  (type == CHAR) ? SC : 
           (type == INT) ? SI : 
           (type == FLOAT) ? SF: SD;
}


static int emit_load_directive(int type)
{
   // 如果变量类型是指针类型的要先将加载其地址，最后等expr_type
   // 减为其基本类型时再用相应的加载指令加载相应类型的值，例如
   // f的类型是float**，那么为表达式**f产生的指令序列如下所示:
   // IMM f_addr LI LI LF 
   if (type >= PTR) return LI;

   // 处理基本类型char int float double
   return  (type == CHAR) ? LC : 
           (type == INT) ? LI :
           (type == FLOAT) ? LF : LD;
   
}


static int type_of_token(int token)
{
    return (token == Char) ? CHAR : 
           (token == Int) ? INT :
           (token == Float) ? FLOAT : DOUBLE; 

}


static void load_real_number_constant(double float_const)
{
    //加载浮点常量
    double* addr;

    *++text = FIMM;
    addr = (double*)(text + 1);
    *addr = float_const;

    // 内部浮点数常量使用double类型存储占8个字节，因为text是
    // int*类型的text+2相当于是偏移了8个字节的大小
    text += 2;
}


static void load_integral_number_constant(int int_const)
{
    *++text = IMM;
    *++text = int_const;
}


static int get_base_type(int type)
{
    // CHAR INT FLOAT DOUBLE PTR
    // 因为PTR的值最大，其它非基本类型都是4个基本类型加上若干个
    // PTR得到的，因此可以通过取摸来去除指针类型得到基本类型
    return (type % PTR); 
}


static Boolean does_operate_on_constant()
{
  // TODO 这个条件只是必要条件，即如果一个操作符号
  // 正在操作一个常量的话，那么在该函数被调用的时候
  // 命令序列应该满足下面的条件，但是还没有找到充分
  // 条件
  return (*(text-1) == IMM || *(text-2) == FIMM);
}


static void emit_code_for_binary_left
(
   int** reserve1,
   int** reserve2
)
{
    printf("+ left type %d\n", expr_type);
    if (expr_type == FLOAT || expr_type == DOUBLE){
      // 将加载到bx的数压人到fsp栈中
        *++text = PUSF;
     }else{
      // 如果后面的表达式的类型是浮点的话，需要修改指令
        *++text = NOP;
        *reserve1 = text;
        *++text = PUSH; 
        *reserve2 = text;
     }        
}


static void emit_code_for_binary_right
(
   int operator_for_real_number,
   int operator_for_integral_number,
   int** reserve1,
   int** reserve2
)
{
     printf("+ right type %d\n", expr_type);
     if (expr_type == FLOAT || expr_type == DOUBLE){
         // 左边的表达式如果是整型的话需要使用ATOB将ax的值转换
         // 成double类型存放bx中, 指令修改如下
         if (*reserve1 != NULL){
              *(*reserve1) = ATOB;
              *(*reserve2) = PUSF;
           }

           expr_type = DOUBLE;
           *++text = operator_for_real_number;  
      }else{
          // 前面的是浮点，后面是整型
          if (*reserve1 == NULL){
               // 直接将ax的数值转型并存放在bx中，前面的操作数已经压人
               // fsp栈中了
               *++text = ATOB; 
               *++text = operator_for_real_number;  
               expr_type = DOUBLE;
           }else{
            // 两个操作数类型都是整型的
               *++text = operator_for_integral_number;  
               expr_type = INT;
          }
     }
}


// 检测赋值"left_type = right_type"和转型"(left_type)right_type"
// 转型也可以看成是一种赋值例如int(10.5) + 10.0 结果是20而不是
// 20.5，所以这里用同一个函数进行检测
static void check_assignment_types(int left_type, int right_type)
{
    if (left_type == right_type) return;
 
    // 为了安全起见不同类型的指针以及基本类型和指针类型不能相互赋值
    // 和转型，因此这里的转型是"受限的转型"
    if (left_type >= PTR || right_type >= PTR){
        
        //
        if ( left_type < 2*PTR && right_type < 2*PTR) return;

        char left_str_repr[64], right_str_repr[64];
        numtype_to_strtype(left_type, left_str_repr);
        numtype_to_strtype(right_type, right_str_repr);
        printf("%d: bad types in assignment or cast:\n", line);
        printf("left type: %s, right type: %s\n", left_str_repr, right_str_repr);
        exit(-1);
    }

    // 赋值左边是浮点型，右边是整型
    if ((left_type == FLOAT || left_type == DOUBLE) &&
        (right_type == INT || right_type == CHAR)){

            *++text = ATOB; 
        
     }else if ((left_type == INT || left_type == CHAR) &&
              (right_type == FLOAT || right_type == DOUBLE)){
    // 赋值左边是整型，右边是浮点型

            *++text = BTOA; 
     }else{
    // 其它情况的都是允许的而且不需要进行额外的工作 
     }
}


static void numtype_to_strtype(int num_type, char* repr)
{
    int type = num_type;
    int pointer_level = 0;
    while (type > PTR){
       pointer_level++;
       type -= PTR;
    }

    char* base_type = type == CHAR ?  "char" :
                      type == INT  ?  "int"  :
                      type == FLOAT ? "float" : "double";

    strcpy(repr, base_type);
    int start_index = strlen(base_type);
    while (pointer_level){
        repr[start_index++] = '*';
        pointer_level--;
    }
    
    repr[start_index] = '\0';
}