[发明专利]一种选择语句优化编译方法

说明书

本发明公开一种选择语句优化编译方法。在语义分析阶段，针对IEC61131‑3的ST（结构化文本）语言的CASE(选择)语句进行优化编译，当判定CASE语句的各个分支求值表达式为单个常量模式时，采用直接跳转表的方式形成指令序列；当CASE分支求值表达式为多个常量或常量区间时，采用表达式短路求值和跳转表相结合的方式形成指令序列。本发明方法提高了ST语言中选择语句的翻译后指令执行的效率。

技术领域

本发明属于编译器处理领域，具体涉及一种IEC61131-3结构化文本编程语言选择语句编译优化的方法。

背景技术

在工业控制领域中，IEC61131-3是通用的国际标准，该标准定义了结构化文本ST的语法和文法,通常将ST语言翻译为二进制中间指令，然后解释执行。在ST语言中，CASE选择语句是使用频率较高的语句，ST语言定义的CASE语句文法为：

CASE expression OF

case_value1: statement list1

case_value2: statement list2

...

case_valueN: statement list2

ELSE statement listN+1

END CASE;

例如：

CASE Var OF

1: statement list1; (* Var=1执行语句1， *)

2,3: statement list2; (* Var=2或3执行语句2 *)

10..20: statement list3; (* 10<=Var<=20执行语句3*)

25,30..40: statement list4; (*Var=25或30<=Var<=40执行语句5 *)

ELSE statement listN+1; (* 上述分支条件不满足，执行该语句 *)

END CASE;

每个case分支的求值表达式可以是单个常量，可以是通过逗号，并列的多个常量，或通过..表示的范围。这种文法定义和PASCAL、C语言的定义存在较大不同，不能直接使用基于跳转表、查找表的翻译方法。通常的方法是转换为IF-ELSEIF-ELSE的等价语句，然后进行翻译。由于工业实时控制领域，对指令的运行效率要求极高，需要对CASE语句进行优化翻译。在实际使用过程中，选择语句的分支求值表达式在极大多数的情况下是常量，故在语义阶段，可对求值表达式进行类型分析，当所有分支的求值表达式都是单个常量时，可使用跳转表的翻译方法；当存在1个分支的求值表达式是多个常量或常量区间时，根据连接符号（,和..）的功能定义，可在跳转表中插入短路求值指令，提高执行效率。本案由此产生。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提高IEC61131-3标准的CASE（选择）语句执行效率，提供一种选择语句优化翻译方法。

为了实现该目的，本发明采用如下技术方案，其特征在于，对于基于IEC61131-3标准的ST结构化文本语言的CASE选择语句进行编译，根据CASE（选择）语句的各个分支求值表达式类型，采用对应的优化翻译模式，具体包括如下内容：

当各个分支求值表达式都是单个常量时，采用直接跳转表翻译模式；