feat: 增强函数调用表达式的语义分析
- 支持三种函数调用形式：模块函数调用、结构体实例方法调用、普通函数调用 - 增加对结构体方法调用的支持 - 优化模块和函数解析逻辑 - 增强错误处理，包括对私有函数访问控制的检查 - 代码注释和文档进行了详细补充，以提高可读性和可维护性
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50f4fbb82d
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86a78bd1c6
@ -1,44 +1,74 @@
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package org.jcnc.snow.compiler.semantic.analyzers.expression;
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package org.jcnc.snow.compiler.semantic.analyzers.expression;
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import org.jcnc.snow.compiler.parser.ast.*;
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import org.jcnc.snow.compiler.parser.ast.CallExpressionNode;
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import org.jcnc.snow.compiler.parser.ast.FunctionNode;
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import org.jcnc.snow.compiler.parser.ast.IdentifierNode;
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import org.jcnc.snow.compiler.parser.ast.MemberExpressionNode;
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import org.jcnc.snow.compiler.parser.ast.base.ExpressionNode;
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import org.jcnc.snow.compiler.parser.ast.base.ExpressionNode;
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import org.jcnc.snow.compiler.parser.ast.base.NodeContext;
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import org.jcnc.snow.compiler.semantic.analyzers.base.ExpressionAnalyzer;
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import org.jcnc.snow.compiler.semantic.analyzers.base.ExpressionAnalyzer;
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import org.jcnc.snow.compiler.semantic.core.Context;
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import org.jcnc.snow.compiler.semantic.core.Context;
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import org.jcnc.snow.compiler.semantic.core.ModuleInfo;
|
import org.jcnc.snow.compiler.semantic.core.ModuleInfo;
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import org.jcnc.snow.compiler.semantic.error.SemanticError;
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import org.jcnc.snow.compiler.semantic.error.SemanticError;
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import org.jcnc.snow.compiler.semantic.symbol.Symbol;
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import org.jcnc.snow.compiler.semantic.symbol.SymbolTable;
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import org.jcnc.snow.compiler.semantic.symbol.SymbolTable;
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import org.jcnc.snow.compiler.semantic.type.BuiltinType;
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import org.jcnc.snow.compiler.semantic.type.BuiltinType;
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import org.jcnc.snow.compiler.semantic.type.FunctionType;
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import org.jcnc.snow.compiler.semantic.type.FunctionType;
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|
import org.jcnc.snow.compiler.semantic.type.StructType;
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import org.jcnc.snow.compiler.semantic.type.Type;
|
import org.jcnc.snow.compiler.semantic.type.Type;
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import java.util.ArrayList;
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import java.util.ArrayList;
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import java.util.List;
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import java.util.List;
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/**
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/**
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* {@code CallExpressionAnalyzer} 是函数调用表达式的语义分析器。
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* {@code CallExpressionAnalyzer} 是函数调用表达式 ({@link CallExpressionNode}) 的语义分析器。
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* <p>
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*
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* 它负责处理类似 {@code callee(arg1, arg2, ...)} 形式的调用表达式，执行如下操作:
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* <p>它负责处理所有形式的调用表达式（如 {@code callee(arg1, arg2, ...)}），并执行如下操作：
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* <ul>
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* <ul>
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* <li>识别调用目标（支持模块成员函数调用和当前模块函数调用，也支持自动在所有已导入模块中查找唯一同名函数）；</li>
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* <li>识别调用目标：支持三种调用方式
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* <li>根据被调用函数的参数签名检查实参数量和类型的兼容性；</li>
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* <ol>
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* <li>支持数值参数的宽化转换（如 int → double）；</li>
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* <li>模块函数调用： {@code module.func(...)} </li>
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* <li>支持数值到字符串的隐式转换（自动视为调用 {@code to_string}）；</li>
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* <li>结构体实例方法调用： {@code instance.method(...)} </li>
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* <li>在发生类型不匹配、未导入模块或函数未定义等情况下记录语义错误。</li>
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* <li>普通函数调用（当前模块或导入模块）： {@code func(...)} </li>
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* <li>新增：以"_"开头的函数名只允许在本模块访问，禁止跨模块访问。</li>
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* </ol>
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* </li>
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* <li>在函数解析时遵循如下规则：
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* <ul>
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* <li>若是模块调用，必须确认模块已导入。</li>
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* <li>若是结构体实例调用，需先解析左侧表达式类型并确认方法存在。</li>
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* <li>若是普通函数调用，优先在当前模块中查找，若未找到，则尝试唯一导入模块解析。</li>
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* </ul>
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* </ul>
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* </li>
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* <li>参数检查与类型推断：
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* <ul>
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* <li>检查实参与形参数量是否一致。</li>
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* <li>检查类型兼容性，支持数值宽化转换 (int → double)。</li>
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* <li>支持数值到字符串的隐式转换（自动视为调用 {@code to_string}）。</li>
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* </ul>
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* </li>
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* <li>错误处理：
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* <ul>
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* <li>函数/方法未定义时记录 {@link SemanticError}。</li>
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* <li>访问未导入的模块时报错。</li>
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* <li>跨模块访问私有函数（以 "_" 开头）时报错。</li>
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* <li>参数数量或类型不匹配时报错。</li>
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* </ul>
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* </li>
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* <li>最终返回函数的返回类型；若分析过程中存在错误，返回 {@link BuiltinType#INT} 作为默认回退类型。</li>
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* </ul>
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*
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* <p>此分析器是编译器语义分析阶段的重要组成部分，确保调用表达式在类型系统和模块作用域中合法。</p>
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*/
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*/
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public class CallExpressionAnalyzer implements ExpressionAnalyzer<CallExpressionNode> {
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public class CallExpressionAnalyzer implements ExpressionAnalyzer<CallExpressionNode> {
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/**
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/**
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* 分析函数调用表达式并推断其类型。
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* 分析函数调用表达式，推断返回类型并执行语义检查。
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*
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*
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* @param ctx 当前语义分析上下文，提供日志、错误记录、模块访问等功能。
|
* @param ctx 当前语义分析上下文，提供日志、错误记录、模块访问等功能。
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||||||
* @param mi 当前模块信息，用于函数查找及模块依赖判断。
|
* @param mi 当前模块信息，用于函数查找及模块依赖判断。
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||||||
* @param fn 当前分析的函数节点。
|
* @param fn 当前正在分析的函数节点（函数作用域）。
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||||||
* @param locals 局部符号表，用于变量查找。
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* @param locals 局部符号表，用于变量和结构体实例查找。
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||||||
* @param call 待分析的函数调用表达式节点。
|
* @param call 待分析的函数调用表达式节点。
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||||||
* @return 表达式的返回类型。如果存在语义错误，默认返回 {@code BuiltinType.INT}。
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* @return 调用表达式的返回类型；若存在语义错误，返回 {@link BuiltinType#INT}。
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*/
|
*/
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@Override
|
@Override
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public Type analyze(Context ctx,
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public Type analyze(Context ctx,
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@ -46,88 +76,148 @@ public class CallExpressionAnalyzer implements ExpressionAnalyzer<CallExpression
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FunctionNode fn,
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FunctionNode fn,
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SymbolTable locals,
|
SymbolTable locals,
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CallExpressionNode call) {
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CallExpressionNode call) {
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ctx.log("检查函数调用: " + call.callee());
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ctx.log("检查函数/方法调用: " + call.callee());
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ModuleInfo target = mi; // 默认目标模块为当前模块
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ExpressionNode callee = call.callee(); // 被调用的表达式（函数名或成员访问）
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String functionName;
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ModuleInfo targetModule = mi; // 初始假设目标模块为当前模块
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ExpressionNode callee = call.callee();
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String functionName; // 被调用函数的名称
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FunctionType funcType; // 被调用函数的类型签名
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// 支持模块调用形式: ModuleName.FunctionName(...)
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// ========== 支持三种调用形式 ==========
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if (callee instanceof MemberExpressionNode(var obj, String member, NodeContext _)
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// 1. 模块.函数(...)
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&& obj instanceof IdentifierNode(String mod, NodeContext _)) {
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// 2. 结构体实例.方法(...)
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// 验证模块是否存在并已导入
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// 3. 普通函数(...)
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if (!ctx.getModules().containsKey(mod)
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|| (!mi.getImports().contains(mod) && !mi.getName().equals(mod))) {
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if (callee instanceof MemberExpressionNode memberExpr) {
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// -------- 情况1 & 情况2: 成员调用表达式 --------
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ExpressionNode left = memberExpr.object();
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String member = memberExpr.member();
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if (left instanceof IdentifierNode idNode) {
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// 左侧是标识符（可能是模块名或结构体变量）
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String leftName = idNode.name();
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// (1) 模块.函数调用
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if (ctx.getModules().containsKey(leftName) &&
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(mi.getImports().contains(leftName) || mi.getName().equals(leftName))) {
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targetModule = ctx.getModules().get(leftName);
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functionName = member;
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funcType = targetModule.getFunctions().get(functionName);
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} else {
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// (2) 结构体实例.方法调用
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Symbol sym = locals.resolve(leftName);
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if (sym != null && sym.type() instanceof StructType structType) {
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funcType = structType.getMethods().get(member);
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functionName = member;
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|
if (funcType == null) {
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ctx.getErrors().add(new SemanticError(callee,
|
ctx.getErrors().add(new SemanticError(callee,
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||||||
"未知或未导入模块: " + mod));
|
"结构体方法未定义: " + structType + "." + member));
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||||||
ctx.log("错误: 未导入模块 " + mod);
|
ctx.log("错误: 结构体方法未定义 " + structType + "." + member);
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||||||
return BuiltinType.INT;
|
return BuiltinType.INT;
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}
|
}
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target = ctx.getModules().get(mod);
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} else {
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|
ctx.getErrors().add(new SemanticError(callee,
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|
"未知或未导入模块: " + leftName));
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ctx.log("错误: 未导入模块或未声明变量 " + leftName);
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return BuiltinType.INT;
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}
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}
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} else {
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// (2 扩展) 任意表达式.方法调用
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Type leftType = ctx.getRegistry()
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.getExpressionAnalyzer(left)
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.analyze(ctx, mi, fn, locals, left);
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if (leftType instanceof StructType structType) {
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|
funcType = structType.getMethods().get(member);
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functionName = member;
|
functionName = member;
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if (funcType == null) {
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||||||
|
ctx.getErrors().add(new SemanticError(callee,
|
||||||
|
"结构体方法未定义: " + structType + "." + member));
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||||||
|
ctx.log("错误: 结构体方法未定义 " + structType + "." + member);
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|
return BuiltinType.INT;
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}
|
}
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// 简单函数名形式: func(...)
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} else {
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||||||
else if (callee instanceof IdentifierNode(String name, NodeContext _)) {
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ctx.getErrors().add(new SemanticError(callee,
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||||||
functionName = name;
|
"不支持的成员调用对象类型: " + leftType));
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||||||
|
ctx.log("错误: 不支持的成员调用对象类型 " + leftType);
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return BuiltinType.INT;
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}
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}
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// 不支持的 callee 形式
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}
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else {
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} else if (callee instanceof IdentifierNode idNode) {
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||||||
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// -------- 情况3: 普通函数调用 --------
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functionName = idNode.name();
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funcType = mi.getFunctions().get(functionName); // 优先在当前模块查找
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// 若当前模块未定义，则尝试在导入模块中唯一解析
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if (funcType == null) {
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ModuleInfo unique = null;
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for (String imp : mi.getImports()) {
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ModuleInfo mod = ctx.getModules().get(imp);
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if (mod != null && mod.getFunctions().containsKey(functionName)) {
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||||||
|
if (unique != null) {
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unique = null;
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break;
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||||||
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} // 冲突: 不唯一
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unique = mod;
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}
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|
}
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||||||
|
if (unique != null) {
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targetModule = unique;
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funcType = unique.getFunctions().get(functionName);
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}
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||||||
|
}
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||||||
|
} else {
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||||||
|
// 不支持的调用方式 (如直接 lambda/表达式调用)
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||||||
ctx.getErrors().add(new SemanticError(callee,
|
ctx.getErrors().add(new SemanticError(callee,
|
||||||
"不支持的调用方式: " + callee));
|
"不支持的调用方式: " + callee));
|
||||||
ctx.log("错误: 不支持的调用方式 " + callee);
|
ctx.log("错误: 不支持的调用方式 " + callee);
|
||||||
return BuiltinType.INT;
|
return BuiltinType.INT;
|
||||||
}
|
}
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||||||
|
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// -------------------------
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// -------- 访问控制检查 --------
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// 私有函数访问控制
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if (functionName != null && funcType != null &&
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// -------------------------
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functionName.startsWith("_") && !targetModule.getName().equals(mi.getName())) {
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||||||
// 如果函数名以"_"开头，且不是在本模块调用，则报错
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||||||
if (functionName.startsWith("_") && !target.getName().equals(mi.getName())) {
|
|
||||||
ctx.getErrors().add(new SemanticError(callee,
|
ctx.getErrors().add(new SemanticError(callee,
|
||||||
"无法访问模块私有函数: " + target.getName() + "." + functionName
|
"无法访问模块私有函数: " + targetModule.getName() + "." + functionName
|
||||||
+ "（下划线开头的函数只允许在定义模块内访问）"));
|
+ "（下划线开头的函数只允许在定义模块内访问）"));
|
||||||
ctx.log("错误: 试图跨模块访问私有函数 " + target.getName() + "." + functionName);
|
ctx.log("错误: 试图跨模块访问私有函数 " + targetModule.getName() + "." + functionName);
|
||||||
return BuiltinType.INT;
|
return BuiltinType.INT;
|
||||||
}
|
}
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||||||
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||||||
// 查找目标函数签名（先在当前模块/指定模块查找）
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// -------- 函数是否存在 --------
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FunctionType ft = target.getFunctions().get(functionName);
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if (funcType == null) {
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||||||
|
|
||||||
// 未找到则报错
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|
||||||
if (ft == null) {
|
|
||||||
ctx.getErrors().add(new SemanticError(callee,
|
ctx.getErrors().add(new SemanticError(callee,
|
||||||
"函数未定义: " + functionName));
|
"函数未定义: " + functionName));
|
||||||
ctx.log("错误: 函数未定义 " + functionName);
|
ctx.log("错误: 函数未定义 " + functionName);
|
||||||
return BuiltinType.INT;
|
return BuiltinType.INT;
|
||||||
}
|
}
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||||||
|
|
||||||
// 分析所有实参并获取类型
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// -------- 分析实参类型 --------
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List<Type> args = new ArrayList<>();
|
List<Type> args = new ArrayList<>();
|
||||||
for (ExpressionNode arg : call.arguments()) {
|
for (ExpressionNode arg : call.arguments()) {
|
||||||
args.add(ctx.getRegistry().getExpressionAnalyzer(arg)
|
args.add(ctx.getRegistry().getExpressionAnalyzer(arg)
|
||||||
.analyze(ctx, mi, fn, locals, arg));
|
.analyze(ctx, mi, fn, locals, arg));
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
// 参数数量检查
|
// -------- 参数数量检查 --------
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||||||
if (args.size() != ft.paramTypes().size()) {
|
if (args.size() != funcType.paramTypes().size()) {
|
||||||
ctx.getErrors().add(new SemanticError(call,
|
ctx.getErrors().add(new SemanticError(call,
|
||||||
"参数数量不匹配: 期望 " + ft.paramTypes().size()
|
"参数数量不匹配: 期望 " + funcType.paramTypes().size()
|
||||||
+ " 个, 实际 " + args.size() + " 个"));
|
+ " 个, 实际 " + args.size() + " 个"));
|
||||||
ctx.log("错误: 参数数量不匹配: 期望 "
|
ctx.log("错误: 参数数量不匹配: 期望 "
|
||||||
+ ft.paramTypes().size() + ", 实际 " + args.size());
|
+ funcType.paramTypes().size() + ", 实际 " + args.size());
|
||||||
|
|
||||||
} else {
|
} else {
|
||||||
// 参数类型检查与转换支持
|
// -------- 参数类型检查与转换 --------
|
||||||
for (int i = 0; i < args.size(); i++) {
|
for (int i = 0; i < args.size(); i++) {
|
||||||
Type expected = ft.paramTypes().get(i);
|
Type expected = funcType.paramTypes().get(i);
|
||||||
Type actual = args.get(i);
|
Type actual = args.get(i);
|
||||||
|
|
||||||
// 完全兼容或数值宽化转换
|
|
||||||
boolean ok = expected.isCompatible(actual)
|
boolean ok = expected.isCompatible(actual)
|
||||||
|| (expected.isNumeric() && actual.isNumeric()
|
|| (expected.isNumeric() && actual.isNumeric()
|
||||||
&& Type.widen(actual, expected) == expected);
|
&& Type.widen(actual, expected) == expected);
|
||||||
|
|
||||||
// 支持将数值自动转换为字符串
|
// 特殊情况：数值自动转 string
|
||||||
if (!ok && expected == BuiltinType.STRING && actual.isNumeric()) {
|
if (!ok && expected == BuiltinType.STRING && actual.isNumeric()) {
|
||||||
ctx.log(String.format(
|
ctx.log(String.format(
|
||||||
"隐式将参数 %d 的数值类型 %s 转换为 string (to_string)",
|
"隐式将参数 %d 的数值类型 %s 转换为 string (to_string)",
|
||||||
@ -136,7 +226,6 @@ public class CallExpressionAnalyzer implements ExpressionAnalyzer<CallExpression
|
|||||||
ok = true;
|
ok = true;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
// 类型不匹配，记录语义错误
|
|
||||||
if (!ok) {
|
if (!ok) {
|
||||||
ctx.getErrors().add(new SemanticError(call,
|
ctx.getErrors().add(new SemanticError(call,
|
||||||
String.format("参数类型不匹配 (位置 %d): 期望 %s, 实际 %s",
|
String.format("参数类型不匹配 (位置 %d): 期望 %s, 实际 %s",
|
||||||
@ -147,8 +236,8 @@ public class CallExpressionAnalyzer implements ExpressionAnalyzer<CallExpression
|
|||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
// 返回函数的返回类型作为整个调用表达式的类型
|
// -------- 返回类型 --------
|
||||||
ctx.log("函数调用类型: 返回 " + ft.returnType());
|
ctx.log("函数调用类型: 返回 " + funcType.returnType());
|
||||||
return ft.returnType();
|
return funcType.returnType();
|
||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
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