Динамическая генерация кода

Генерация линейных участков кода для стековой машины

В этом разделе мы рассмотрим специфику генерации линейных участков кода на языке CIL.

Линейными участками мы будем называть участки кода, не содержащие развилок и защищенных блоков.

Генерация кода для выражений

Вообще говоря, линейные участки кода получаются, главным образом, в процессе генерации кода для выражений. Естественно, выражения бывают разные, и заранее неизвестно, какого именно типа выражения придется генерировать в различных задачах, связанных с динамической генерацией кода. Поэтому мы рассмотрим некоторый тип выражений, наиболее часто встречающийся на практике, и покажем, как для выражений этого типа порождать линейные последовательности инструкций CIL.

Абстрактный синтаксис выражений

Пусть наши выражения оперируют с константами, переменными и параметрами. Разрешим использование в выражениях как значений примитивных типов, так и объектов (в частности, массивов). В качестве операций мы будем использовать четыре арифметические бинарные операции, унарный минус, обращение к полю объекта, доступ к элементу массива и вызов экземплярного метода объекта.

Пусть абстрактный синтаксис для наших выражений содержит правила, приведенные в таблице 5.2.

Отображение абстрактного синтаксиса выражений в CIL

Определим набор функций, отображающих различные деревья абстрактного синтаксиса в соответствующие им последовательности инструкций CIL.

Будем считать, что каждая функция принимает в качестве параметра дерево абстрактного синтаксиса (оно записывается в квадратных скобках) и возвращает последовательность инструкций (при этом запятые обозначают операцию объединения последовательностей):

GenExpr[const c] = нужный вариант инструкции ldc;
GenExpr[local x] = ldloc x;
GenExpr[arg x] = ldarg x;
GenExpr[Expr1 index Expr2] = 
  GenExpr[Expr1],
  GenExpr[Expr2],
  ldelem.нужный тип;
GenExpr[Expr field f] =
  GenExpr[Expr],
  ldfld f;
GenExpr[minus Expr] =
  GenExpr[Expr],
  neg;
GenExpr[Expr1 BinOp Expr2] =
  GenExpr[Expr1],
  GenExpr[Expr2],
  GenBinOp[BinOp];
GenExpr[local x assign Expr] =
  GenExpr[Expr],
  dup,
  stloc x;
GenExpr[arg x assign Expr] = 
  GenExpr[Expr],
  dup,
  starg x;
GenExpr[Expr1 index Expr2 assign Expr3] =
  GenExpr[Expr1],
  GenExpr[Expr2],
  GenExpr[Expr3],
  dup,
  stloc временная переменная,
  stelem.нужный тип,
  ldloc временная переменная;
GenExpr[Expr1 field f assign Expr2] =
  GenExpr[Expr1],
  GenExpr[Expr2],
  dup,
  stloc временная переменная,
  stfld f,
  ldloc временная переменная;
GenExpr[Expr call s ArgList] =
  GenExpr[Expr],
  GenArgList[ArgList],
  call(callvirt) s;

GenArgList[Expr ArgList] =
  GenExpr[Expr],
  GenArgList[ArgList];
GenArgList[пусто] = ;
GenBinOp[plus] = add;
GenBinOp[minus] = sub;
GenBinOp[mul] = mul;
GenBinOp[div] = div;