Luke/snow
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Luke 2025-06-17 23:25:26 +08:00
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4
src/main/java/org/jcnc/snow/compiler/cli/CLICommand.java
View File

@ -9,7 +9,6 @@ package org.jcnc.snow.compiler.cli;
* <li>可通过 {@link java.util.ServiceLoader ServiceLoader} 自动发现，或直接在 {@link SnowCLI} 注册。</li>
* </ul>
* <p>
*/
public interface CLICommand {
@ -31,7 +30,8 @@ public interface CLICommand {
* 打印命令的专用 usage 信息（可选实现）。
* 可覆盖此方法自定义帮助信息，默认无操作。
*/
default void printUsage() {}
default void printUsage() {
}
/**
* 执行命令逻辑。

1
src/main/java/org/jcnc/snow/compiler/cli/SnowCLI.java
View File

@ -91,7 +91,6 @@ public final class SnowCLI {
*/
private void printGlobalUsage() {
System.out.println("""
Snow Programming Language CLI
Usage: snow <command> [options]
Available commands:""");

217
src/main/java/org/jcnc/snow/compiler/cli/commands/CompileCommand.java
View File

@ -1,11 +1,11 @@
package org.jcnc.snow.compiler.cli.commands;
import org.jcnc.snow.compiler.cli.CLICommand;
import org.jcnc.snow.compiler.backend.alloc.RegisterAllocator;
import org.jcnc.snow.compiler.backend.builder.VMCodeGenerator;
import org.jcnc.snow.compiler.backend.builder.VMProgramBuilder;
import org.jcnc.snow.compiler.backend.core.InstructionGenerator;
import org.jcnc.snow.compiler.backend.generator.InstructionGeneratorProvider;
import org.jcnc.snow.compiler.cli.CLICommand;
import org.jcnc.snow.compiler.ir.builder.IRProgramBuilder;
import org.jcnc.snow.compiler.ir.core.IRFunction;
import org.jcnc.snow.compiler.ir.core.IRInstruction;
@ -19,91 +19,119 @@ import org.jcnc.snow.compiler.parser.function.ASTPrinter;
import org.jcnc.snow.compiler.semantic.core.SemanticAnalyzerRunner;
import org.jcnc.snow.vm.VMLauncher;
import java.io.IOException;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.nio.file.Files;
import java.nio.file.Path;
import java.util.*;
/**
* <p>
* 编译器命令行入口：实现 `snow compile` 命令。
* 支持编译一个或多个 .snow 源文件为 VM 字节码文件，或编译后直接运行。
* </p>
* <ul>
* <li>支持编译单个文件、多个文件、或目录递归批量编译。</li>
* <li>支持 compile-only 或 compile-then-run 模式。</li>
* <li>完成词法、语法、语义分析，IR 构建，寄存器分配，VM 指令生成。</li>
* </ul>
* <p>
* 用法：<br>
* <code>snow compile foo.snow</code><br>
* <code>snow compile -d src</code><br>
* <code>snow compile run foo.snow</code>
* </p>
* 支持编译一个或多个 .snow 源文件为 VM 字节码文件，选项 -o 指定输出名称（不含后缀），
* -d 递归目录编译（输出名自动取目录名），输出后缀统一为 .water。
*/
public final class CompileCommand implements CLICommand {
/**
* 获取命令名称。
*
* @return 命令名 "compile"
*/
@Override
public String name() { return "compile"; }
public String name() {
return "compile";
}
/**
* 获取命令的简要描述。
*
* @return 命令描述文本
*/
@Override
public String description() {
return "Compile .snow source files into VM byte-code.";
return "Compile .snow source files into VM byte-code (.water).";
}
/**
* 打印用法说明。
*/
@Override
public void printUsage() {
System.out.println("""
Usage:
snow compile <file1.snow> [file2.snow …] (compile only)
snow compile -d <srcDir> (recursively compile)
snow compile run <file.snow> […] (compile then run)
""");
System.out.println("Usage:");
System.out.println(" snow compile [run] [-o <name>] [-d <srcDir>] [file1.snow file2.snow …]");
System.out.println("Options:");
System.out.println(" run compile then run");
System.out.println(" -o <name> specify output base name (without .water suffix)");
System.out.println(" -d <srcDir> recursively compile all .snow files in directory");
}
private static Path deriveOutputPath(List<Path> sources, String outName, Path dir) {
String base;
if (outName != null) {
base = outName;
} else if (dir != null) {
base = dir.getFileName().toString();
} else if (sources.size() == 1) {
base = sources.getFirst().getFileName().toString().replaceFirst("\\.snow$", "");
} else {
base = "program";
}
return Path.of(base + ".water");
}
/**
* 执行 compile 命令。
*
* @param args 命令行参数
* @return 0 表示成功，非0表示错误
* @throws Exception 发生任何编译、文件、运行错误
*/
@Override
public int execute(String[] args) throws Exception {
// 0. 检查是否包含 run
boolean runAfterCompile = false;
int offset = 0;
if (args.length > 0 && "run".equals(args[0])) {
runAfterCompile = true;
offset = 1;
}
if (args.length - offset == 0) {
printUsage();
return 1;
}
String[] srcArgs = Arrays.copyOfRange(args, offset, args.length);
String outputName = null;
Path dir = null;
List<Path> sources = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < args.length; i++) {
String arg = args[i];
switch (arg) {
case "run":
runAfterCompile = true;
break;
case "-o":
if (i + 1 < args.length) {
outputName = args[++i];
} else {
System.err.println("Missing argument for -o");
printUsage();
return 1;
}
break;
case "-d":
if (i + 1 < args.length) {
dir = Path.of(args[++i]);
} else {
System.err.println("Missing argument for -d");
printUsage();
return 1;
}
break;
default:
if (arg.endsWith(".snow")) {
sources.add(Path.of(arg));
} else {
System.err.println("Unknown option or file: " + arg);
printUsage();
return 1;
}
}
}
// 目录编译时收集所有 .snow
if (dir != null) {
if (!Files.isDirectory(dir)) {
System.err.println("Not a directory: " + dir);
return 1;
}
try (var stream = Files.walk(dir)) {
stream.filter(p -> p.toString().endsWith(".snow"))
.sorted()
.forEach(sources::add);
}
}
List<Path> sources = collectSources(srcArgs);
if (sources.isEmpty()) {
System.err.println("No .snow source files found.");
return 1;
}
// 1. 词法+语法分析，合并AST
// 多文件非目录编译时必须指定 -o
if (sources.size() > 1 && outputName == null && dir == null) {
System.err.println("Please specify output name using -o <name>");
return 1;
}
// 1. 词法+语法分析
List<Node> allAst = new ArrayList<>();
for (Path p : sources) {
if (!Files.exists(p)) {
@ -119,9 +147,9 @@ public final class CompileCommand implements CLICommand {
// 2. 语义分析
SemanticAnalyzerRunner.runSemanticAnalysis(allAst, false);
// 3. AST -> IR
// 3. AST -> IR 并重排序入口
IRProgram program = new IRProgramBuilder().buildProgram(allAst);
program = reorderForEntry(program); // 保证入口 main 在首位
program = reorderForEntry(program);
System.out.println("## 编译器输出");
System.out.println("### AST");
@ -129,11 +157,10 @@ public final class CompileCommand implements CLICommand {
System.out.println("### IR");
System.out.println(program);
// 4. IR -> VM指令
// 4. IR -> VM 指令
VMProgramBuilder builder = new VMProgramBuilder();
List<InstructionGenerator<? extends IRInstruction>> generators =
InstructionGeneratorProvider.defaultGenerators();
for (IRFunction fn : program.functions()) {
Map<IRVirtualRegister, Integer> slotMap =
new RegisterAllocator().allocate(fn);
@ -144,12 +171,12 @@ public final class CompileCommand implements CLICommand {
System.out.println("### VM code");
finalCode.forEach(System.out::println);
// 5. 将VM指令写入文件
Path outputFile = deriveOutputPath(sources);
// 5. 写出 .water 文件
Path outputFile = deriveOutputPath(sources, outputName, dir);
Files.write(outputFile, finalCode, StandardCharsets.UTF_8);
System.out.println("Written to " + outputFile.toAbsolutePath());
// 6. 若指定run，立即执行
// 6. 执行
if (runAfterCompile) {
System.out.println("\n=== Launching VM ===");
VMLauncher.main(new String[]{outputFile.toString()});
@ -158,76 +185,18 @@ public final class CompileCommand implements CLICommand {
}
/**
* 收集所有待编译的源文件。
* <ul>
* <li>参数 "-d <srcDir>"：递归收集目录下所有 .snow 文件</li>
* <li>否则认为是文件列表参数</li>
* </ul>
*
* @param args 命令行参数
* @return 源文件路径列表，若未找到返回空列表
* @throws IOException 文件IO错误
*/
private static List<Path> collectSources(String[] args) throws IOException {
if (args.length == 2 && "-d".equals(args[0])) {
Path dir = Path.of(args[1]);
if (!Files.isDirectory(dir)) {
System.err.println("Not a directory: " + dir);
return List.of();
}
try (var stream = Files.walk(dir)) {
return stream.filter(p -> p.toString().endsWith(".snow"))
.sorted() // 稳定顺序，方便比对输出
.toList();
}
}
// 普通文件参数
return Arrays.stream(args).map(Path::of).toList();
}
/**
* 保证 main 函数排在 Program.functions()[0]，使 PC=0 即为程序入口。
* <ul>
* <li>若存在 main，则与第0个函数互换</li>
* <li>若不存在 main，则顺序不变（后续语义分析会报错）</li>
* </ul>
*
* @param in 原始IR程序对象
* @return 处理后的IR程序对象
* 保证 main 函数为程序入口
*/
private static IRProgram reorderForEntry(IRProgram in) {
List<IRFunction> ordered = new ArrayList<>(in.functions());
int idx = -1;
for (int i = 0; i < ordered.size(); i++) {
if ("main".equals(ordered.get(i).name())) {
idx = i;
Collections.swap(ordered, 0, i);
break;
}
}
if (idx > 0) Collections.swap(ordered, 0, idx);
IRProgram out = new IRProgram();
ordered.forEach(out::add);
return out;
}
/**
* 推断输出文件名。
* <ul>
* <li>单文件编译：输出同名 .vm 文件</li>
* <li>多文件/目录编译：输出 "program.vm" 到当前目录</li>
* </ul>
*
* @param sources 输入源文件路径列表
* @return 输出的 VM 文件路径
*/
private static Path deriveOutputPath(List<Path> sources) {
if (sources.size() == 1) {
Path src = sources.getFirst();
String name = src.getFileName().toString()
.replaceFirst("\\.snow$", "");
return src.resolveSibling(name + ".vm");
}
return Path.of("program.vm");
}
}

11
src/main/java/org/jcnc/snow/compiler/cli/commands/RunCommand.java
View File

@ -7,7 +7,7 @@ import org.jcnc.snow.vm.VMLauncher;
* <p>
* 命令实现：`snow run`
* <br>
* 用于运行已编译的 VM 字节码文件（.vm）。
* 用于运行已编译的 VM 字节码文件（.water）。
* </p>
* <ul>
* <li>支持传递额外 VM 参数。</li>
@ -15,7 +15,7 @@ import org.jcnc.snow.vm.VMLauncher;
* </ul>
* <p>
* 用法：<br>
* <code>snow run program.vm</code>
* <code>snow run program.water</code>
* </p>
*/
public final class RunCommand implements CLICommand {
@ -26,7 +26,9 @@ public final class RunCommand implements CLICommand {
* @return "run"
*/
@Override
public String name() { return "run"; }
public String name() {
return "run";
}
/**
* 获取命令描述。
@ -44,7 +46,7 @@ public final class RunCommand implements CLICommand {
@Override
public void printUsage() {
System.out.println("""
Usage: snow run <program.vm> [additional VM options]
Usage: snow run <program.water> [additional VM options]
""");
}
@ -61,7 +63,6 @@ public final class RunCommand implements CLICommand {
printUsage();
return 1;
}
// 直接复用 VM 启动逻辑
VMLauncher.main(args);
return 0;
}