fix: 修复取反类型推断错误
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616d361c9d
commit
6843bb4af2
@ -4,7 +4,9 @@ import org.jcnc.snow.compiler.backend.builder.VMProgramBuilder;
|
||||
import org.jcnc.snow.compiler.backend.core.InstructionGenerator;
|
||||
import org.jcnc.snow.compiler.backend.util.IROpCodeMapper;
|
||||
import org.jcnc.snow.compiler.backend.util.OpHelper;
|
||||
import org.jcnc.snow.compiler.ir.core.IRValue;
|
||||
import org.jcnc.snow.compiler.ir.instruction.BinaryOperationInstruction;
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||||
import org.jcnc.snow.compiler.ir.value.IRConstant;
|
||||
import org.jcnc.snow.compiler.ir.value.IRVirtualRegister;
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||||
|
||||
import java.util.Map;
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||||
@ -13,15 +15,18 @@ import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
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||||
/**
|
||||
* 二元运算指令生成器。
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||||
* <p>
|
||||
* 负责将中间表示的二元运算指令（算术运算及比较运算）生成对应的虚拟机指令序列。
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||||
* 支持对操作数进行自动类型提升，以保证运算结果的正确性。
|
||||
* 负责将中间表示的二元运算指令（算术、位运算及比较运算）生成对应的虚拟机指令序列，
|
||||
* 并自动进行类型提升。
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||||
* 同时实现 "+0 → MOV" 的 Peephole 优化，避免多余的 PUSH/ADD 序列。
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||||
* </p>
|
||||
* <p>类型提升优先级：D > F > L > I > S > B</p>
|
||||
*/
|
||||
public class BinaryOpGenerator implements InstructionGenerator<BinaryOperationInstruction> {
|
||||
|
||||
/* -------------------- 常量与工具 -------------------- */
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* 用于生成唯一标签的计数器。
|
||||
* 用于生成唯一标签的计数器
|
||||
*/
|
||||
private static final AtomicInteger COUNTER = new AtomicInteger(0);
|
||||
|
||||
@ -30,17 +35,14 @@ public class BinaryOpGenerator implements InstructionGenerator<BinaryOperationIn
|
||||
*
|
||||
* @param fn 当前函数名，用于标签前缀
|
||||
* @param tag 标签用途标识
|
||||
* @return 格式为 fn$tag$序号 的唯一标签字符串
|
||||
* @return 形如 fn$tag$序号 的唯一标签
|
||||
*/
|
||||
private static String fresh(String fn, String tag) {
|
||||
return fn + "$" + tag + "$" + COUNTER.getAndIncrement();
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* 返回类型字符对应的优先级。
|
||||
*
|
||||
* @param p 类型字符（例如 'D','F','L','I','S','B'）
|
||||
* @return 对应的优先级整数，数值越大优先级越高
|
||||
* 类型优先级：D > F > L > I > S > B
|
||||
*/
|
||||
private static int rank(char p) {
|
||||
return switch (p) {
|
||||
@ -50,38 +52,44 @@ public class BinaryOpGenerator implements InstructionGenerator<BinaryOperationIn
|
||||
case 'I' -> 3;
|
||||
case 'S' -> 2;
|
||||
case 'B' -> 1;
|
||||
default -> 0;
|
||||
default -> 0;
|
||||
};
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* 比较两个类型字符，返回优先级更高的那个。
|
||||
*
|
||||
* @param a 左操作数类型
|
||||
* @param b 右操作数类型
|
||||
* @return 优先级更高者的类型字符
|
||||
* 返回优先级更高的类型字符
|
||||
*/
|
||||
private static char promote(char a, char b) {
|
||||
return rank(a) >= rank(b) ? a : b;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* 将类型字符转换为字符串形式。
|
||||
*
|
||||
* @param p 类型字符
|
||||
* @return 长度为1的字符串
|
||||
* 单字符转字符串
|
||||
*/
|
||||
private static String str(char p) {
|
||||
return String.valueOf(p);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* 判断常量值是否等于 0。
|
||||
* 仅支持 Java 原生数值类型。
|
||||
*/
|
||||
private static boolean isZero(Object v) {
|
||||
if (v == null) return false;
|
||||
return switch (v) {
|
||||
case Integer i -> i == 0;
|
||||
case Long l -> l == 0L;
|
||||
case Short s -> s == (short) 0;
|
||||
case Byte b -> b == (byte) 0;
|
||||
case Float f -> f == 0.0f;
|
||||
case Double d -> d == 0.0;
|
||||
default -> false;
|
||||
};
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* 获取从类型 from 到类型 to 的转换指令名称。
|
||||
*
|
||||
* @param from 源类型字符
|
||||
* @param to 目标类型字符
|
||||
* @return 对应的指令名称，如 "I2L"；若两类型相同或不可转换则返回 null
|
||||
* 获取从类型 {@code from} 到 {@code to} 的转换指令名。
|
||||
* 相同类型或无显式转换需求返回 {@code null}。
|
||||
*/
|
||||
private static String convert(char from, char to) {
|
||||
if (from == to) return null;
|
||||
@ -100,55 +108,60 @@ public class BinaryOpGenerator implements InstructionGenerator<BinaryOperationIn
|
||||
case "DF" -> "D2F";
|
||||
case "SI" -> "S2I";
|
||||
case "BI" -> "B2I";
|
||||
default -> null;
|
||||
default -> null;
|
||||
};
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* 返回该生成器支持的指令类型。
|
||||
*
|
||||
* @return BinaryOperationInstruction 的 Class 对象
|
||||
*/
|
||||
/* -------------------- 接口实现 -------------------- */
|
||||
|
||||
@Override
|
||||
public Class<BinaryOperationInstruction> supportedClass() {
|
||||
return BinaryOperationInstruction.class;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* 根据中间表示的二元运算指令生成对应的虚拟机指令序列。
|
||||
*
|
||||
* <p>步骤：</p>
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||||
* <ol>
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||||
* <li>获取操作数与目标操作数寄存槽位及其类型。</li>
|
||||
* <li>将左右操作数加载到栈并根据需要进行类型转换。</li>
|
||||
* <li>区分算术/位运算与比较运算，分别生成不同指令序列：</li>
|
||||
* <ul>
|
||||
* <li>算术/位运算：直接调用对应的运算指令并保存结果。</li>
|
||||
* <li>比较运算：使用条件跳转生成布尔结果。</li>
|
||||
* </ul>
|
||||
* <li>将结果存回目标槽位，并更新槽位类型。</li>
|
||||
* </ol>
|
||||
*
|
||||
* @param ins 中间表示的二元运算指令实例
|
||||
* @param out 字节码生成器，用于输出虚拟机指令
|
||||
* @param slotMap 虚拟寄存器到槽位编号的映射
|
||||
* @param currentFn 当前函数名，用于生成唯一标签
|
||||
*/
|
||||
@Override
|
||||
public void generate(BinaryOperationInstruction ins,
|
||||
VMProgramBuilder out,
|
||||
Map<IRVirtualRegister, Integer> slotMap,
|
||||
String currentFn) {
|
||||
|
||||
/* ---------- 0. +0 → MOV Peephole 优化 ---------- */
|
||||
String irName = ins.op().name();
|
||||
if (irName.startsWith("ADD_")) {
|
||||
IRValue lhs = ins.operands().getFirst();
|
||||
IRValue rhs = ins.operands().get(1);
|
||||
|
||||
boolean lhsZero = lhs instanceof IRConstant && isZero(((IRConstant) lhs).value());
|
||||
boolean rhsZero = rhs instanceof IRConstant && isZero(((IRConstant) rhs).value());
|
||||
|
||||
// 仅当一侧为常量 0 时可替换为 MOV
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||||
if (lhsZero ^ rhsZero) {
|
||||
IRVirtualRegister srcVr = null;
|
||||
if ((lhsZero ? rhs : lhs) instanceof IRVirtualRegister) {
|
||||
srcVr = (IRVirtualRegister) (lhsZero ? rhs : lhs);
|
||||
}
|
||||
int srcSlot = slotMap.get(srcVr);
|
||||
int destSlot = slotMap.get(ins.dest());
|
||||
|
||||
// 源与目标槽位不同才需要发 MOV
|
||||
if (srcSlot != destSlot) {
|
||||
out.emit(OpHelper.opcode("MOV") + " " + srcSlot + " " + destSlot);
|
||||
}
|
||||
// 复制槽位类型信息
|
||||
out.setSlotType(destSlot, out.getSlotType(srcSlot));
|
||||
return; // 优化路径结束
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* ---------- 1. 槽位与类型 ---------- */
|
||||
int lSlot = slotMap.get((IRVirtualRegister) ins.operands().get(0));
|
||||
int rSlot = slotMap.get((IRVirtualRegister) ins.operands().get(1));
|
||||
int dSlot = slotMap.get(ins.dest());
|
||||
|
||||
char lType = out.getSlotType(lSlot); // 如未登记默认 'I'
|
||||
char lType = out.getSlotType(lSlot); // 未登记默认 'I'
|
||||
char rType = out.getSlotType(rSlot);
|
||||
|
||||
char tType = promote(lType, rType); // 类型提升结果
|
||||
char tType = promote(lType, rType); // 类型提升结果
|
||||
String tPre = str(tType);
|
||||
|
||||
/* ---------- 2. 加载并做类型转换 ---------- */
|
||||
@ -161,13 +174,12 @@ public class BinaryOpGenerator implements InstructionGenerator<BinaryOperationIn
|
||||
if (cvt != null) out.emit(OpHelper.opcode(cvt));
|
||||
|
||||
/* ---------- 3. 区分算术 / 比较 ---------- */
|
||||
String irName = ins.op().name();
|
||||
boolean isCmp = irName.startsWith("CMP_");
|
||||
|
||||
/* === 3-A. 普通算术 / 位运算 === */
|
||||
if (!isCmp) {
|
||||
String opName = irName.split("_")[0]; // ADD / SUB / MUL …
|
||||
out.emit(OpHelper.opcode(tPre + "_" + opName)); // I_ADD / D_MUL …
|
||||
String opCore = irName.split("_")[0]; // ADD / SUB / MUL …
|
||||
out.emit(OpHelper.opcode(tPre + "_" + opCore));
|
||||
out.emit(OpHelper.opcode(tPre + "_STORE") + " " + dSlot);
|
||||
out.setSlotType(dSlot, tType);
|
||||
return;
|
||||
@ -175,8 +187,8 @@ public class BinaryOpGenerator implements InstructionGenerator<BinaryOperationIn
|
||||
|
||||
/* === 3-B. CMP_* —— 生成布尔结果 === */
|
||||
String branchOp = OpHelper.opcode(IROpCodeMapper.toVMOp(ins.op())); // IC_E / IC_NE …
|
||||
String lblTrue = fresh(currentFn, "true");
|
||||
String lblEnd = fresh(currentFn, "end");
|
||||
String lblTrue = fresh(currentFn, "true");
|
||||
String lblEnd = fresh(currentFn, "end");
|
||||
|
||||
// ① 条件跳转；成立 → lblTrue
|
||||
out.emitBranch(branchOp, lblTrue);
|
||||
@ -194,6 +206,6 @@ public class BinaryOpGenerator implements InstructionGenerator<BinaryOperationIn
|
||||
|
||||
// ⑤ 写入目标槽位
|
||||
out.emit(OpHelper.opcode("I_STORE") + " " + dSlot);
|
||||
out.setSlotType(dSlot, 'I'); // 布尔 ➜ int
|
||||
out.setSlotType(dSlot, 'I'); // 布尔 ➜ int
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
@ -41,13 +41,29 @@ public class UnaryOpGenerator implements InstructionGenerator<UnaryOperationInst
|
||||
VMProgramBuilder out,
|
||||
Map<IRVirtualRegister, Integer> slotMap,
|
||||
String currentFn) {
|
||||
// 获取操作数所在槽号
|
||||
int slotId = slotMap.get((IRVirtualRegister) ins.operands().getFirst());
|
||||
// 加载操作数到虚拟机栈顶
|
||||
out.emit(OpHelper.opcode("I_LOAD") + " " + slotId);
|
||||
// 生成对应的一元运算操作码（如取负等）
|
||||
out.emit(OpHelper.opcode(IROpCodeMapper.toVMOp(ins.op())));
|
||||
// 将结果存储到目标寄存器槽
|
||||
out.emit(OpHelper.opcode("I_STORE") + " " + slotMap.get(ins.dest()));
|
||||
|
||||
/* -------- 1. 源槽位与类型 -------- */
|
||||
int srcSlot = slotMap.get((IRVirtualRegister) ins.operands().getFirst());
|
||||
char prefix = out.getSlotType(srcSlot); // 未登记则返回默认 'I'
|
||||
|
||||
String loadOp = prefix + "_LOAD";
|
||||
String storeOp = prefix + "_STORE";
|
||||
|
||||
/* -------- 2. 指令序列 -------- */
|
||||
// 2-A. 加载操作数
|
||||
out.emit(OpHelper.opcode(loadOp) +
|
||||
" " + srcSlot);
|
||||
|
||||
// 2-B. 执行具体一元运算（NEG、NOT…）
|
||||
out.emit(OpHelper.opcode(
|
||||
IROpCodeMapper.toVMOp(ins.op())));
|
||||
|
||||
// 2-C. 存结果到目标槽
|
||||
int destSlot = slotMap.get(ins.dest());
|
||||
out.emit(OpHelper.opcode(storeOp) +
|
||||
" " + destSlot);
|
||||
|
||||
/* -------- 3. 更新目标槽类型 -------- */
|
||||
out.setSlotType(destSlot, prefix);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
@ -74,15 +74,16 @@ public record ExpressionBuilder(IRContext ctx) {
|
||||
};
|
||||
}
|
||||
|
||||
/** 处理一元表达式 */
|
||||
private IRVirtualRegister buildUnary(UnaryExpressionNode un) {
|
||||
String op = un.operator();
|
||||
IRVirtualRegister val = build(un.operand());
|
||||
String op = un.operator();
|
||||
IRVirtualRegister val = build(un.operand());
|
||||
|
||||
// -x → NEG_I32
|
||||
// -x → NEG_*（根据类型自动选择位宽）
|
||||
if (op.equals("-")) {
|
||||
IRVirtualRegister dest = ctx.newRegister();
|
||||
ctx.addInstruction(new UnaryOperationInstruction(
|
||||
IROpCode.NEG_I32, dest, val));
|
||||
IROpCode code = ExpressionUtils.negOp(un.operand());
|
||||
ctx.addInstruction(new UnaryOperationInstruction(code, dest, val));
|
||||
return dest;
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
@ -8,6 +8,8 @@ import org.jcnc.snow.compiler.parser.ast.*;
|
||||
import org.jcnc.snow.compiler.parser.ast.base.ExpressionNode;
|
||||
import org.jcnc.snow.compiler.parser.ast.base.StatementNode;
|
||||
|
||||
import java.util.Locale;
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* StatementBuilder —— 将 AST 语句节点 ({@link StatementNode}) 转换为 IR 指令序列的构建器。
|
||||
* <p>
|
||||
@ -177,4 +179,16 @@ public class StatementBuilder {
|
||||
InstructionFactory.cmpJump(ctx, IROpCode.CMP_EQ, condReg, zero, falseLabel);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
private static char typeSuffixFromType(String type) {
|
||||
if (type == null) return '\0';
|
||||
return switch (type.toLowerCase(Locale.ROOT)) {
|
||||
case "byte" -> 'b';
|
||||
case "short" -> 's';
|
||||
case "long" -> 'l';
|
||||
case "float" -> 'f';
|
||||
case "double" -> 'd';
|
||||
default -> '\0'; // 其余默认按 32-bit 整型处理
|
||||
};
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
@ -78,6 +78,30 @@ public class ExpressionUtils {
|
||||
};
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* 根据表达式节点推断一元取负（-）运算应使用的操作码。
|
||||
*
|
||||
* <p>优先级与 {@link #resolveOpCode} 使用的类型提升规则保持一致：</p>
|
||||
* <ul>
|
||||
* <li>字面量或标识符带显式后缀时，直接以后缀决定位宽；</li>
|
||||
* <li>未显式指定时，默认使用 32 位整型 {@link IROpCode#NEG_I32}。</li>
|
||||
* </ul>
|
||||
*
|
||||
* @param operand 一元取负运算的操作数
|
||||
* @return 匹配的 {@link IROpCode}
|
||||
*/
|
||||
public static IROpCode negOp(ExpressionNode operand) {
|
||||
char t = typeChar(operand);
|
||||
return switch (t) {
|
||||
case 'b' -> IROpCode.NEG_B8;
|
||||
case 's' -> IROpCode.NEG_S16;
|
||||
case 'l' -> IROpCode.NEG_L64;
|
||||
case 'f' -> IROpCode.NEG_F32;
|
||||
case 'd' -> IROpCode.NEG_D64;
|
||||
default -> IROpCode.NEG_I32;
|
||||
};
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* =================== 类型推断与操作符匹配 =================== */
|
||||
|
||||
/**
|
||||
|
||||
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