几个月前我在 Haskell 的第一个项目是编写一个 c 编译器，结果是一种相当幼稚的代码生成方法，我将在此进行介绍。请不要将此作为代码生成器的良好设计示例，而应将其视为一种快速而肮脏（最终是幼稚）的方法，以获得相当快速且性能良好的东西。
我首先定义了一个中间表示 LIR（下中间表示），它与我的指令集（在我的例子中为 x86_64）密切对应：
data LIRInst = LIRRegAssignInst LIRReg LIRExpr
| LIRRegOffAssignInst LIRReg LIRReg LIRSize LIROperand
| LIRStoreInst LIRMemAddr LIROperand
| LIRLoadInst LIRReg LIRMemAddr
| LIREnterInst LIRInt
| LIRJumpLabelInst LIRLabel
| LIRIfInst LIRRelExpr LIRLabel LIRLabel -- false, then true
| LIRCallInst LIRLabel LIRLabel -- method label, return label
| LIRCalloutInst String
| LIRRetInst [LIRLabel] String -- list of successors, and the name of the method returning from
| LIRLabelInst LIRLabel
deriving (Show, Eq, Typeable)
接下来出现了一个 monad，它将在整个翻译过程中处理交错状态（当时我很高兴地不知道我们的朋友 - State Monad-）：
newtype LIRTranslator a = LIRTranslator
{ runLIR :: Namespace -> (a, Namespace) }
instance Monad LIRTranslator where
return a = LIRTranslator (\s -> (a, s))
m >>= f = LIRTranslator (\s ->
let (a, s') = runLIR m s
in runLIR (f a) s')
以及将通过各种翻译阶段“线程化”的状态：
data Namespace = Namespace
{ temp :: Int -- id's for new temporaries
, labels :: Int -- id's for new labels
, scope :: [(LIRLabel, LIRLabel)] -- current program scope
, encMethod :: String -- current enclosing method
, blockindex :: [Int] -- index into the SymbolTree
, successorMap :: Map.Map String [LIRLabel]
, ivarStack :: [(LIRReg, [CFGInst])] -- stack of ivars (see motioned code)
}
为了方便，我还指定了一系列翻译器单子函数，例如：
-- |Increment our translator's label counter
incLabel :: LIRTranslator Int
incLabel = LIRTranslator (\ns@(Namespace{ labels = l }) -> (l, ns{ labels = (l+1) }))
然后我开始递归地模式匹配我的AST，逐个片段，产生许多形式的函数：
translateBlock :: SymbolTree -> ASTBlock -> LIRTranslator [LIRInst]
translateBlock st (DecafBlock _ [] _) = withBlock (return [])
translateBlock st block =
withBlock (do b <- getBlock
let st' = select b st
declarations <- mapM (translateVarDeclaration st') (blockVars block)
statements <- mapM (translateStm st') (blockStms block)
return (concat declarations ++ concat statements))
（用于翻译目标语言的代码块）或
-- | Given a SymbolTree, Translate a single DecafMethodStm into [LIRInst]
translateStm st (DecafMethodStm mc _) =
do (instructions, operand) <- translateMethodCall st mc
final <- motionCode instructions
return final
（用于翻译方法调用）或
translateMethodPrologue :: SymbolTree -> DecafMethod -> LIRTranslator [LIRInst]
translateMethodPrologue st (DecafMethod _ ident args _ _) =
do let numRegVars = min (length args) 6
regvars = map genRegVar (zip [LRDI, LRSI, LRDX, LRCX, LR8, LR9] args)
stackvars <- mapM genStackVar (zip [1..] (drop numRegVars args))
return (regvars ++ stackvars)
where
genRegVar (reg, arg) =
LIRRegAssignInst (symVar arg st) (LIROperExpr $ LIRRegOperand reg)
genStackVar (index, arg) =
do let mem = LIRMemAddr LRBP Nothing ((index + 1) * 8) qword -- ^ [rbp] = old rbp; [rbp + 8] = ret address; [rbp + 16] = first stack param
return $ LIRLoadInst (symVar arg st) mem
实际生成一些 LIR 代码的示例。希望这三个例子能给你一个好的起点；最终，您需要慢慢来，一次只关注 AST 中的一个片段（或中间类型）。