- * 该类封装了常见的 IR 指令生成方式，包括常量加载、二元运算、赋值、控制流等， - * 统一简化指令插入和寄存器分配逻辑，提升 IR 生成阶段的代码可维护性和复用性。 - *
+ * IR 指令统一生成工厂类，负责封装常量加载、二元运算、赋值、控制流等指令生成逻辑。 + * 提高 IR 生成阶段的可维护性与复用性。 */ public class InstructionFactory { - /* ====================================================================== */ - /* 常量 / 通用二元运算（新寄存器） */ - /* ====================================================================== */ - /** * 加载整数常量，将其写入一个新分配的虚拟寄存器，并返回该寄存器。 * - * @param ctx 当前 IR 上下文（用于分配寄存器与添加指令） - * @param value 要加载的整数常量值 + * @param ctx 当前 IR 上下文 + * @param value 整数常量值 * @return 存储该常量的新虚拟寄存器 */ public static IRVirtualRegister loadConst(IRContext ctx, int value) { @@ -31,88 +24,150 @@ public class InstructionFactory { return r; } + /** + * 加载 long 类型常量到新寄存器。 + * + * @param ctx 当前 IR 上下文 + * @param value long 类型常量值 + * @return 存储该常量的新虚拟寄存器 + */ + public static IRVirtualRegister loadConst(IRContext ctx, long value) { + IRVirtualRegister r = ctx.newRegister(); + ctx.addInstruction(new LoadConstInstruction(r, new IRConstant(value))); + return r; + } + + /** + * 加载 float 类型常量到新寄存器。 + * + * @param ctx 当前 IR 上下文 + * @param value float 类型常量值 + * @return 存储该常量的新虚拟寄存器 + */ + public static IRVirtualRegister loadConst(IRContext ctx, float value) { + IRVirtualRegister r = ctx.newRegister(); + ctx.addInstruction(new LoadConstInstruction(r, new IRConstant(value))); + return r; + } + + /** + * 加载 double 类型常量到新寄存器。 + * + * @param ctx 当前 IR 上下文 + * @param value double 类型常量值 + * @return 存储该常量的新虚拟寄存器 + */ + public static IRVirtualRegister loadConst(IRContext ctx, double value) { + IRVirtualRegister r = ctx.newRegister(); + ctx.addInstruction(new LoadConstInstruction(r, new IRConstant(value))); + return r; + } + /** * 执行二元运算（如加法、减法等），结果写入新分配的虚拟寄存器并返回该寄存器。 * * @param ctx 当前 IR 上下文 - * @param op 运算类型（IROpCode 枚举，如 ADD_I32 等） - * @param a 第一个操作数寄存器 - * @param b 第二个操作数寄存器 - * @return 保存运算结果的新虚拟寄存器 + * @param op 二元运算操作码 + * @param a 左操作数寄存器 + * @param b 右操作数寄存器 + * @return 存储结果的新虚拟寄存器 */ - public static IRVirtualRegister binOp(IRContext ctx, IROpCode op, - IRVirtualRegister a, IRVirtualRegister b) { + public static IRVirtualRegister binOp(IRContext ctx, IROpCode op, IRVirtualRegister a, IRVirtualRegister b) { IRVirtualRegister dest = ctx.newRegister(); ctx.addInstruction(new BinaryOperationInstruction(op, dest, a, b)); return dest; } - /* ====================================================================== */ - /* 直接写入指定寄存器 */ - /* ====================================================================== */ - /** - * 加载整数常量到指定虚拟寄存器。 + * 加载常量到指定寄存器。 * * @param ctx 当前 IR 上下文 - * @param dest 目标寄存器 - * @param value 要加载的整数常量 + * @param dest 目标虚拟寄存器 + * @param value IR 常量值 */ public static void loadConstInto(IRContext ctx, IRVirtualRegister dest, IRConstant value) { ctx.addInstruction(new LoadConstInstruction(dest, value)); } /** - * 对两个寄存器执行二元运算，将结果写入指定目标寄存器。 + * 执行二元运算，并将结果写入指定寄存器。 * * @param ctx 当前 IR 上下文 - * @param op 运算类型（IROpCode 枚举） - * @param a 第一个操作数寄存器 - * @param b 第二个操作数寄存器 - * @param dest 运算结果目标寄存器 + * @param op 二元运算操作码 + * @param a 左操作数寄存器 + * @param b 右操作数寄存器 + * @param dest 目标虚拟寄存器 */ - public static void binOpInto(IRContext ctx, IROpCode op, - IRVirtualRegister a, IRVirtualRegister b, - IRVirtualRegister dest) { + public static void binOpInto(IRContext ctx, IROpCode op, IRVirtualRegister a, IRVirtualRegister b, IRVirtualRegister dest) { ctx.addInstruction(new BinaryOperationInstruction(op, dest, a, b)); } /** - * Move 指令（src → dest）。若寄存器相同也安全。 - *- * 实现方式: dest = src + 0（即加上常量 0）。 - *
+ * 生成“值拷贝”语义（src → dest）。 + * 若类型无法推断，默认采用 int 方案（ADD_I32, src+0）。 * * @param ctx 当前 IR 上下文 * @param src 源寄存器 * @param dest 目标寄存器 */ public static void move(IRContext ctx, IRVirtualRegister src, IRVirtualRegister dest) { - // 自赋值无需任何操作，避免生成多余的常量 0 寄存器 if (src == dest) { return; } - // 回退实现: dest = src + 0 - IRVirtualRegister zero = loadConst(ctx, 0); - ctx.addInstruction(new BinaryOperationInstruction(IROpCode.ADD_I32, dest, src, zero)); + String varType = ctx.getVarType(); // 需要 IRContext 提供 + char suffix = '\0'; + if (varType != null) { + switch (varType) { + case "byte" -> suffix = 'b'; + case "short" -> suffix = 's'; + case "int" -> suffix = 'i'; + case "long" -> suffix = 'l'; + case "float" -> suffix = 'f'; + case "double" -> suffix = 'd'; + } + } + IRVirtualRegister zero; + IROpCode op = switch (suffix) { + case 'd' -> { + zero = loadConst(ctx, 0.0); + yield IROpCode.ADD_D64; + } + case 'f' -> { + zero = loadConst(ctx, 0.0f); + yield IROpCode.ADD_F32; + } + case 'l' -> { + zero = loadConst(ctx, 0L); + yield IROpCode.ADD_L64; + } + case 's' -> { + zero = loadConst(ctx, 0); + yield IROpCode.ADD_S16; + } + case 'b' -> { + zero = loadConst(ctx, 0); + yield IROpCode.ADD_B8; + } + default -> { + zero = loadConst(ctx, 0); + yield IROpCode.ADD_I32; + } + }; + ctx.addInstruction(new BinaryOperationInstruction(op, dest, src, zero)); } - /* ====================================================================== */ - /* 控制流指令 */ - /* ====================================================================== */ - /** - * 生成无条件跳转（JMP）指令，跳转到指定标签。 + * 生成无条件跳转指令。 * * @param ctx 当前 IR 上下文 - * @param label 目标标签名 + * @param label 跳转目标标签 */ public static void jmp(IRContext ctx, String label) { ctx.addInstruction(new IRJumpInstruction(label)); } /** - * 在 IR 中插入一个标签（Label）。 + * 在 IR 流中插入标签。 * * @param ctx 当前 IR 上下文 * @param label 标签名 @@ -122,22 +177,18 @@ public class InstructionFactory { } /** - * 比较跳转（如 if a < b goto label），根据条件跳转到目标标签。 + * 比较两个寄存器，并根据结果跳转到指定标签。 * * @param ctx 当前 IR 上下文 - * @param cmp 比较操作码（如 IROpCode.LT_I32 等） - * @param a 第一个操作数寄存器 - * @param b 第二个操作数寄存器 + * @param cmp 比较操作码 + * @param a 左操作数寄存器 + * @param b 右操作数寄存器 * @param targetLabel 跳转目标标签 */ - public static void cmpJump(IRContext ctx, IROpCode cmp, - IRVirtualRegister a, IRVirtualRegister b, - String targetLabel) { + public static void cmpJump(IRContext ctx, IROpCode cmp, IRVirtualRegister a, IRVirtualRegister b, String targetLabel) { ctx.addInstruction(new IRCompareJumpInstruction(cmp, a, b, targetLabel)); } - /* ---------------- 返回 ---------------- */ - /** * 生成返回指令（带返回值）。 * @@ -149,7 +200,7 @@ public class InstructionFactory { } /** - * 生成无返回值的 return 指令（如 void 函数）。 + * 生成无返回值（void）返回指令。 * * @param ctx 当前 IR 上下文 */