JCNC/SCompiler
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Luke 2025-05-16 17:21:14 +08:00
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@ -63,18 +63,6 @@ Parser采用**递归下降**和**运算符优先解析**相结合的方法：顶
语义分析结束后，若无错误，即可确保AST上的每个标识符引用都有定义，每个函数调用可解析到目标函数，每条语句在语义上是合理的。这为后续代码生成提供了可靠基础。语义阶段还可以在AST节点上附加类型注解，便于代码生成选择合适的指令。目前Context的parseType会将类型名字符串转换为Type对象（如BuiltinType.INT等）供符号记录，但AST节点未存储类型属性，后端主要依赖变量的Type信息选择指令。整个SemanticAnalyzer设计采用了**注册表 + 分派**模式：通过AnalyzerRegistrar将具体AST节点类型与相应SemanticAnalyzer关联，FunctionChecker运行时按节点类型获取分析器。这种设计方便扩展新的语义检查规则，只需增加对应节点的Analyzer并注册即可。 语义分析结束后，若无错误，即可确保AST上的每个标识符引用都有定义，每个函数调用可解析到目标函数，每条语句在语义上是合理的。这为后续代码生成提供了可靠基础。语义阶段还可以在AST节点上附加类型注解，便于代码生成选择合适的指令。目前Context的parseType会将类型名字符串转换为Type对象（如BuiltinType.INT等）供符号记录，但AST节点未存储类型属性，后端主要依赖变量的Type信息选择指令。整个SemanticAnalyzer设计采用了**注册表 + 分派**模式：通过AnalyzerRegistrar将具体AST节点类型与相应SemanticAnalyzer关联，FunctionChecker运行时按节点类型获取分析器。这种设计方便扩展新的语义检查规则，只需增加对应节点的Analyzer并注册即可。
*健壮性*: 语义分析目前存在一些可改进点：二是三是四是
上面是Semantic相关介绍
## 需要你完成的
1. 解压然后读取项目里面全部相关代码,然后解决下面的问题
2. **错误收集**不完善，目前遇到语义错误就记录并在最后可能退出，但对于不同模块或函数的多个错误能否一次收集输出没有详述。改进为**非终止检查**，在尽可能继续分析后面的代码前提下收集所有错误。
3**作用域管理**仅支持函数级，缺少块级作用域支持（如在if/loop内部声明的变量不单独成域）；需要更细粒度的SymbolTable嵌套和Analyzer处理需实现。
4**类型系统**如上所述比较原始，没有检查表达式的类型正确性（例如算术运算混用int和string等），引入类型推断或强制类型检查，使语言更加健壮。
5帮我解决以上问题,确保修改后和后面模块兼容,画布给我修改后的代码和新增的代码
## 中间代码(IR)生成 ## 中间代码(IR)生成
在通过语法和语义检查后，编译器将AST转换为中间表示IR（Intermediate Representation）。IR是一种适合进一步翻译优化的**抽象指令序列**，通常比AST更贴近目标机但又独立于具体机器。本项目IR设计为**基于虚拟寄存器的三地址码**形式，每条IR指令类似于`dest = op(arg1, arg2)`的结构。主要实现位于`org.jcnc.snow.compiler.ir`包下，包括IR指令类、值类和IR构建器。 在通过语法和语义检查后，编译器将AST转换为中间表示IR（Intermediate Representation）。IR是一种适合进一步翻译优化的**抽象指令序列**，通常比AST更贴近目标机但又独立于具体机器。本项目IR设计为**基于虚拟寄存器的三地址码**形式，每条IR指令类似于`dest = op(arg1, arg2)`的结构。主要实现位于`org.jcnc.snow.compiler.ir`包下，包括IR指令类、值类和IR构建器。
@ -99,6 +87,46 @@ Parser采用**递归下降**和**运算符优先解析**相结合的方法：顶
IR生成完毕后，`IRProgram`中汇集了所有函数的IR表示。调用`IRProgram.toString()`可以打印出IR的简要文本表示，例如变量寄存器通常显示为`%0, %1`等格式，指令形如`%2 = %0 + %1`。在SnowCompiler主程序中，会打印IR用于调试。IR作为中间产物，一方面可以进行优化（当前未实现显式优化流程，仅留下IROptimizer接口作为扩展点【17†output】)，另一方面便于进行下一阶段目标码生成。 IR生成完毕后，`IRProgram`中汇集了所有函数的IR表示。调用`IRProgram.toString()`可以打印出IR的简要文本表示，例如变量寄存器通常显示为`%0, %1`等格式，指令形如`%2 = %0 + %1`。在SnowCompiler主程序中，会打印IR用于调试。IR作为中间产物，一方面可以进行优化（当前未实现显式优化流程，仅留下IROptimizer接口作为扩展点【17†output】)，另一方面便于进行下一阶段目标码生成。
上面是IR相关介绍
## 需要你完成的
### 项目IR模块当前存在的具体问题（需o3模型重点关注并后续解决）
1. **对不同数据类型的支持不完整：**
* 目前IR主要支持32位整数（I32）操作，虽然IR指令类和IROpCode中有为其他类型（如F32/long）做准备，但实际没有实现完整的数据类型区分和处理。
* 所有算术IR指令和常量均以I32为主，浮点和长整型等数值类型的IR指令并未落地实现，导致类型语义丢失或错误处理。
2. **控制流语句IR生成未实现：**
* StatementBuilder没有对IfNode、LoopNode等控制流AST节点进行IR生成，遇到这些节点会抛出异常“Unsupported statement”。
* 项目虽然有IfNode、LoopNode等AST及语义分析实现，并有IRJumpInstruction等IR跳转指令类，但实际IR生成阶段完全未用到这些，无法编译任何含条件或循环语句的代码。
3. **赋值与变量声明实现方式存在改进空间：**
* 目前每次赋值都会分配新虚拟寄存器，实现类似SSA（静态单赋值）风格，但没有对寄存器生命周期和优化做进一步处理。
* 声明语句没有生成独立IR指令，初始化部分处理不够灵活。
4. **缺少优化与扩展机制实际落地：**
* 项目虽有IROptimizer接口，但并未实现具体优化逻辑。
* 没有常用中间代码优化（如常量合并、死代码删除、寄存器重命名等），IR只是简单直译AST。
5. **全局常量池和模块/函数关系维护较为简单：**
* IRProgram目前仅维护函数列表，全局常量池等设计未实际细化或应用。
6. **对表达式、函数调用、返回值处理等边界情况的健壮性需增强：**
* 对无返回值、错误类型、特殊字面量等情况未见详细处理和报错。
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**请针对以上问题结合项目实际代码帮我解决以上问题,确保修改后和后面模块兼容,画布给我修改后的代码和新增的代码
## 目标代码生成与虚拟机指令集 ## 目标代码生成与虚拟机指令集
**代码生成(Code Generation)** 负责将IR翻译为虚拟机能够执行的指令序列。SCompiler的目标指令集是定制的Snow虚拟机字节码(文本形式表示)，设计思想接近JVM：采用操作数栈+局部变量槽模型，并区分不同数据类型的操作。代码生成主要分两步：**寄存器分配**和**指令序列生成**。 **代码生成(Code Generation)** 负责将IR翻译为虚拟机能够执行的指令序列。SCompiler的目标指令集是定制的Snow虚拟机字节码(文本形式表示)，设计思想接近JVM：采用操作数栈+局部变量槽模型，并区分不同数据类型的操作。代码生成主要分两步：**寄存器分配**和**指令序列生成**。