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Add ==, !=, <= and >= operators

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By gold-duo 5 min read

支持 ==、!=、<=、>=比较符号。

知识点

一.词法部分修改

在判断单一的标点符号前先判断字符是不是 ==、!=、<=、>=。

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    //...
    while(*p){
        //...
        if(startswith(p,"==") || startswith(p,"!=") ||startswith(p,"<=")|| startswith(p,">=")){
          cur=new_token(TK_RESERVED,cur,p,2);
          p+=2;
          continue;
        }
        if(ispunct(*p)){
            cur=new_token(TK_RESERVED,cur,p++,1);
            continue;
        }
        //...
    }
    //..

二.语法分析修改

原来的expr变成了新加的add，增加equality、relational。

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// expr = equality            
// equality = relational ("==" relational | "!=" relational)*
// relational = add ("<" add | "<=" add | ">" add | ">=" add)*
// add = mul ("+" mul | "-" mul)*               //组成：乘数、（0或多个 加或减符号、乘数）
static Node *expr(void) {
    return equality();
}
static Node *equality(void){
  Node *node=relational();
  for(;;){
    if(consume("=="))
      node=new_binary(ND_EQ,node,relational());
    else if(consume("!="))
      node=new_binary(ND_NE,node,relational());
    else
      return node;
  }
}
static Node * relational(void){
  Node *node=add();
  for(;;){
    if(consume("<"))
      node=new_binary(ND_LT,node,add());
    else if(consume("<="))
      node=new_binary(ND_LE,node,add());
    else if(consume(">"))
      node=new_binary(ND_LT,add(),node);//反转节点位置就是 >
    else if(consume(">="))
      node=new_binary(ND_LE,add(),node);
    else 
      return node;
  }
}

这里有意思的是他用了一个小技巧将 >、>=转换乘<、<=。😂

三.代码生成

在switch中添加相应节点的汇编代码生成。

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  case ND_EQ:
    printf("  cmp rax, rdi\n");
    printf("  sete al\n");
    printf("  movzx rax, al\n");
    break;
  case ND_NE:
    printf("  cmp rax, rdi\n");
    printf("  setne al\n");
    printf("  movzx rax, al\n");
    break;
  case ND_LT:
    printf("  cmp rax, rdi\n");
    printf("  setl al\n");
    printf("  movzx rax, al\n");
    break;
  case ND_LE:
    printf("  cmp rax, rdi\n");
    printf("  setle al\n");
    printf("  movzx rax, al\n");
    break;

这里需要注意的是他用到的指令movzb居然报 “invalid instruction mnemonic ‘movzb’“在作者的9cc项目也有人提issues，改为movzx即可。

四.汇编知识

  • 1.x86
    • cmp x1,x2比较两个数据影响到ZF、CF标志位
    • MOVZX零扩展传送,用0天充剩余空间
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      movzx rax,al ;al是低8位，传递到64位rax意味着高56位都填充0
    • 取ZF标志位指令

    下面的指令从ZF取标志位置，存放到寄存器,通常配合着cmp指令使用

    指令作用
    sete==时设置为1
    setne!=时设置为1
    setl<时设置为1
    setle<=时设置为1
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      cmp rax,rdi
  sete al         ;取出是否相等标志位
  movzx rax,al    ;低8位扩展到64位寄存器

  • 2.RISC-V

    • xor r1,r2,r3

      r1= r2 异或 r3。异或两个数(相应位)相同为0，不同为1

      • xori. xor的立即数版本

    • 比较用到的指令

      指令作用例子
      seqz等于0则置1 
      snez不等于0则置1 
      slt有符号比较，小于时设置为1slt a0,a0,a1;a0<a1则a0=1
      sltuslt的无符号版本 
      sltislt的立即数有符号版本 
      sltiuslt的立即数无符号版本 

    • RISC-V中如何比较两个数字

      RISC-V不像x86一样提供cmp指令，判断==、!=、<、<=需要绕点湾子

      • ①.判断 == 和 !=

        由于两个相等数xor等于零(x86通常用xor指令来对寄存器快速清零比如xor rax,rax)，所以可以用来判断 ==、!=

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        xor a0,a0,a1    ; a0 = a0 xor a1
; 判断==
seqz a0,a0      ; 如果 a0=0，则设置a0为1

; 判断!=
snez a0,a0      ; 如果 a0!=0，则设置a0为1。（这里一定要经过snez，因为xor是按位异或不相等值也不一定是1）

      • ②.判断<

        判断小于，有特定的指令slt

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        slt a0,a0,a1    ; a0<a1,则a0=1

      • ③.判断<=

        反向思维变了个花样：如果 a0<=a1成立,那么则有 a1<a0不成立，所以执行 slt a0,a1,a0 得到a0=0,再 a0 异或 1=1（约定<=则返回1）

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        slt a0, a1, a0
xori a0, a0, 1
compiler, chibicc
chibicc rvcc
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