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第五章是到目前位置最让我头疼的一章，不是因为难，是因为对最终的目的不太明确。整章前半部分用十分精简的语言介绍了一个新的概念，活动记录，也就是在函数调用时，一个调用栈究竟发生了什么事。但是，在最终编码实现过程中，总不能理解作者为什么给了这些变量？或者说，完全不知道作者究竟想让我完成一个怎样的功能。纠结了好几天，后来索性往后继续看，看看能不能找到其他的线索。直到看完后一章，硬着头皮写了一半的时候，才豁然开朗。原来作者是这个意图！所以，如果你也不知道这章程序最终要得到一个什么样的结果，建议把后面一章也读了，因为这两章讲的是同一个东西的不同部分。
先看看一些理论知识吧。首先，这个活动记录，就是我们通常意义上的函数调用堆栈，所以又叫栈帧。是内存中的一个区域，在这个区域中包含了一个函数中所有参数，局部变量，临时变量，返回值等信息，如果这种语言还允许嵌套的函数声明，那么，还要有一个叫做静态链的东西。这些东西在不同的目标机器上对应的布局是不一样的，书上介绍了一种标准布局。
那么，一个函数怎么去访问他自己的变量呢？用的是（栈指针＋偏移量），因为对cpu而言，加法运算是比较简单的，所以，在实际中，栈指针是位于低地址，表示栈的下界，而帧指针位于高地址，表示栈的上界。这样就会发现，其实，栈顶的地址要比栈底的地址低。
其实并不是所有参数都要放入栈（内存）中的，有些变量可以放入寄存器中，这样可以省去很多的访存时间。但是，一个程序可以有多个函数，寄存器的个数却是有限。那么，当一个函数调用另一个函数，且都要使用同一个寄存器的时候，谁去将原来的寄存器中的内容的保存起来呢？如果是调用其他函数的函数负责，则成为调用者保护，如果是被调用函数负责，那么就是被调用者保护。
通常情况下，我们会将传入一个函数的参数放入寄存器中，但是，寄存器的数量是有限，放不下的怎么办？例如，对于f（n1 , n2 , ...,nx）的函数，我们会将前k个，假如k为4，放入寄存器中，剩下的x－k个我们就放入调用函数f的函数的栈帧的末尾，紧邻着栈指针，这x－k个区域就称为传出参数。但是这x－k块区域对于被调用函数f来说就被称为传入参数。思考一下，如果f又去调用了其他函数呢？那么那k个参数就要被移出寄存器，放到f中称为局部变量的区域中，这块区域是紧挨着传出参数（传入参数，对函数f而言）。
那么，除了以上参数传递过程中有变量要被移出寄存器，还有其他一些情况需要将寄存器中的参数放到内存中。比如，在一个函数定义中取了一个外部函数中的一个变量的地址（此时要求语言支持函数内部定义新的函数），那么这个变量就要写回内存，要不然，你取到的地址是寄存器地址，如果在以后的处理过程中这个变量被移出了寄存器，岂不是就找不到了么。
当然，还有很多情况需要考虑，这里就不一一列举了，虎书上已经讲的很明白了，并且，对于所有本来在寄存器中，后来被移动内存中的变量称为逃逸。那么，如何在一个函数内部取用外部函数的变量呢？这就要用一个称为静态来链的东西，这个东西就是能让你在一个函数内部顺藤摸瓜的找到你需要的变量，类似于一个链表。
好了，说了这么多，我们来看看最后的实现吧。本章要实现的，其实就是这个栈。在前几次的数据结构中保留了一个称为scape的区域没有用，这是个bool变量，使用这个变量来标记tiger中一个变量是不是逃逸的。如何计算一个变量是不是逃逸的呢？因为这些逃逸信息只有在完成这个程序扫描后才能知道。所以，对得到的抽象语法树进行两次扫描，第一次得到变量的逃逸信息，第二次才是对对语法树进行类型检测，同时生成栈帧。
我的代码并没有实现对抽象语法的逃逸变量检测，我默认所有的变量都是可以逃逸的。所以本次代码的主要部分就是frame.h以及frame.cpp，并且不涉及到对这frame.h中函数的真正使用。对其使用的部分将在下一章中体现。以下是源码：
#ifndef FRAME_H_ #define FRAME_H_ #include "temp.h" #include "util.h" #include "tree.h" const int F_wordSize = 4 ; typedef struct F_frame_ *F_frame ; typedef struct F_access_ *F_access ; typedef struct F_accesslist_ *F_accesslist ; struct F_accesslist_ { F_access head; F_accesslist tail; }; typedef struct F_frag_ * F_frag ; typedef struct F_fragList_ * F_fragList ; struct F_frame_ { Temp_label name ; int framesize ; F_accesslist formals; F_accesslist locals; }; struct F_access_ { enum { inFrame , inReg } kind ; union{ int offset ; Temp_temp reg ; } u ; }; struct F_frag_ { enum { F_stringFrag , F_procFrag } kind ; union { struct { Temp_label label ; string str ; } stringg ; struct { T_stm body ; F_frame frame ; } proc ; }u ; }; struct F_fragList_{ F_frag head ; F_fragList tail; }; F_frag F_StringFrag( Temp_label label , string str) ; F_frag F_ProcFrag ( T_stm stm , F_frame frame ) ; F_fragList F_FragList(F_frag frag , F_fragList tail) ; Temp_temp F_FP(void); Temp_temp F_RV(void) ; F_frame F_newframe(Temp_label name , U_boolList formals) ; F_accesslist F_Accesslist(F_access head , F_accesslist tail) ; Temp_label F_name(F_frame f) ; F_accesslist F_formals(F_frame f) ; F_access F_allocLoacl(F_frame f , bool escape ); F_access InFrame(int offset) ; F_access InReg(Temp_temp reg) ; T_exp F_Exp(F_access acc, T_exp framePtr); T_exp F_externalCall(string s , T_expList explist); T_stm F_procEntryExit1(F_frame frame , T_stm stm) ; #endif
#include "frame.h" #include "tree.h" const int offset = -4 ; static Temp_temp fp = NULL; Temp_temp F_FP() { if(fp==NULL) { fp = Temp_newtemp(); } return fp; } static Temp_temp rv = NULL ; Temp_temp F_RV() { if (rv == NULL ) { rv = Temp_newtemp() ; } return rv ; } F_access F_allocLoacl(F_frame f , bool escape ) { F_access access ; if (escape == true) { access = InFrame(f->framesize) ; f->framesize -= offset; } else { access = InReg(Temp_newtemp()) ; } f->locals = F_Accesslist(access , f->locals) ; return access ; } F_access InFrame(int offset) { F_access tmp = (F_access) checked_malloc(sizeof(*tmp)) ; tmp->kind = F_access_::inFrame ; tmp->u.offset = offset ; return tmp ; } F_access InReg(Temp_temp reg) { F_access tmp = (F_access) checked_malloc(sizeof(*tmp)) ; tmp->kind = F_access_::inReg ; tmp->u.reg = reg ; return tmp ; } F_frame F_newframe(Temp_label name , U_boolList formals) { F_frame frame =(F_frame) checked_malloc(sizeof(*frame)) ; frame->name = name ; frame->formals = NULL ; U_boolList par = formals ; F_access acc ; frame->framesize = 0 ; while(par != NULL) { if (par->head) { acc = InFrame(frame->framesize) ; frame->framesize -= offset ; } else { acc = InReg(Temp_newtemp()) ; } frame->formals = F_Accesslist(acc , frame->formals) ; par = par->tail ; } frame->locals = NULL ; return frame ; } F_accesslist F_Accesslist(F_access head , F_accesslist tail) { F_accesslist tmp = (F_accesslist)checked_malloc(sizeof(*tmp)) ; tmp->head = head ; tmp->tail = tail ; return tmp ; } T_exp F_Exp(F_access acc, T_exp framePtr) { if (acc->kind == F_access_::inFrame ) { return T_Mem(T_Binop(T_plus, framePtr, T_Const(acc->u.offset))); } return T_Temp(acc->u.reg); } F_frag F_StringFrag(Temp_label label , string str) { F_frag tmp = (F_frag) checked_malloc(sizeof(*tmp)) ; tmp->kind = F_frag_::F_stringFrag ; tmp->u.stringg.label = label ; tmp->u.stringg.str = str ; return tmp ; } F_frag F_ProcFrag( T_stm stm , F_frame frame ) { F_frag tmp = (F_frag) checked_malloc(sizeof(*tmp)) ; tmp->kind = F_frag_::F_procFrag ; tmp->u.proc.body = stm ; tmp->u.proc.frame = frame ; return tmp ; } F_fragList F_FragList(F_frag frag , F_fragList tail) { F_fragList tmp = (F_fragList) checked_malloc(sizeof(*tmp)) ; tmp->head = frag ; tmp->tail = tail ; return tmp; } T_stm F_procEntryExit1(F_frame frame , T_stm stm) { return stm ; } F_accesslist F_formals(F_frame frame) { return frame->formals; }
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