feat:支持 64位整型比较

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@ -4,6 +4,7 @@ import org.jcnc.snow.compiler.ir.core.IROpCode;
import org.jcnc.snow.compiler.ir.instruction.CallInstruction;
import org.jcnc.snow.compiler.ir.instruction.LoadConstInstruction;
import org.jcnc.snow.compiler.ir.instruction.UnaryOperationInstruction;
import org.jcnc.snow.compiler.ir.utils.ComparisonUtils;
import org.jcnc.snow.compiler.ir.value.IRConstant;
import org.jcnc.snow.compiler.ir.value.IRVirtualRegister;
import org.jcnc.snow.compiler.ir.utils.ExpressionUtils;
@ -137,13 +138,18 @@ public record ExpressionBuilder(IRContext ctx) {
*/
private IRVirtualRegister buildBinary(BinaryExpressionNode bin) {
String op = bin.operator();
IRVirtualRegister left = build(bin.left());
IRVirtualRegister left = build(bin.left());
IRVirtualRegister right = build(bin.right());
// 处理比较操作符
if (ExpressionUtils.isComparisonOperator(op)) {
return InstructionFactory.binOp(ctx, ExpressionUtils.cmpOp(op), left, right);
// 1. 比较运算
if (ComparisonUtils.isComparisonOperator(op)) {
return InstructionFactory.binOp(
ctx,
ComparisonUtils.cmpOp(op, bin.left(), bin.right()),
left, right);
}
// 处理算术运算符
// 2. 其他算术 / 逻辑运算
IROpCode code = ExpressionUtils.resolveOpCode(op, bin.left(), bin.right());
if (code == null) throw new IllegalStateException("不支持的运算符: " + op);
return InstructionFactory.binOp(ctx, code, left, right);
@ -161,8 +167,12 @@ public record ExpressionBuilder(IRContext ctx) {
IRVirtualRegister a = build(bin.left());
IRVirtualRegister b = build(bin.right());
String op = bin.operator();
if (ExpressionUtils.isComparisonOperator(op)) {
InstructionFactory.binOpInto(ctx, ExpressionUtils.cmpOp(op), a, b, dest);
if (ComparisonUtils.isComparisonOperator(op)) {
InstructionFactory.binOpInto(
ctx,
ComparisonUtils.cmpOp(op, bin.left(), bin.right()),
a, b, dest);
} else {
IROpCode code = ExpressionUtils.resolveOpCode(op, bin.left(), bin.right());
if (code == null) throw new IllegalStateException("不支持的运算符: " + op);

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@ -1,7 +1,7 @@
package org.jcnc.snow.compiler.ir.builder;
import org.jcnc.snow.compiler.ir.core.IROpCode;
import org.jcnc.snow.compiler.ir.utils.ExpressionUtils;
import org.jcnc.snow.compiler.ir.utils.ComparisonUtils;
import org.jcnc.snow.compiler.ir.utils.IROpCodeUtils;
import org.jcnc.snow.compiler.ir.value.IRVirtualRegister;
import org.jcnc.snow.compiler.parser.ast.*;
@ -18,23 +18,41 @@ import java.util.Locale;
*/
public class StatementBuilder {
/** 当前 IR 上下文,包含作用域、指令序列等信息。 */
/**
* 当前 IR 上下文包含作用域指令序列等信息
*/
private final IRContext ctx;
/** 表达式 IR 构建器,用于将表达式节点转为 IR 指令。 */
/**
* 表达式 IR 构建器用于将表达式节点转为 IR 指令
*/
private final ExpressionBuilder expr;
/**
* 构造方法
*
* @param ctx IR 编译上下文环境
*/
public StatementBuilder(IRContext ctx) {
this.ctx = ctx;
this.ctx = ctx;
this.expr = new ExpressionBuilder(ctx);
}
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
};
}
/**
* 将一个 AST 语句节点转为 IR 指令序列
* 根据节点类型分发到对应的处理方法
*
* @param stmt 待转换的语句节点
*/
public void build(StatementNode stmt) {
@ -107,6 +125,7 @@ public class StatementBuilder {
/**
* 获取变量名对应的寄存器不存在则声明一个新的
*
* @param name 变量名
* @return 变量对应的虚拟寄存器
*/
@ -121,6 +140,7 @@ public class StatementBuilder {
/**
* 批量构建一组语句节点顺序处理每个语句
*
* @param stmts 语句节点集合
*/
private void buildStatements(Iterable<StatementNode> stmts) {
@ -130,12 +150,13 @@ public class StatementBuilder {
/**
* 构建循环语句for/while
* 处理流程初始语句 条件判断 循环体 更新语句 跳回条件
*
* @param loop 循环节点
*/
private void buildLoop(LoopNode loop) {
if (loop.initializer() != null) build(loop.initializer());
String lblStart = ctx.newLabel();
String lblEnd = ctx.newLabel();
String lblEnd = ctx.newLabel();
// 循环开始标签
InstructionFactory.label(ctx, lblStart);
@ -155,11 +176,12 @@ public class StatementBuilder {
/**
* 构建分支语句if/else
* 处理流程条件判断 then 分支 else 分支可选
*
* @param ifNode if 语句节点
*/
private void buildIf(IfNode ifNode) {
String lblElse = ctx.newLabel();
String lblEnd = ctx.newLabel();
String lblEnd = ctx.newLabel();
// 条件不成立则跳转到 else
emitConditionalJump(ifNode.condition(), lblElse);
@ -178,35 +200,30 @@ public class StatementBuilder {
/**
* 条件跳转指令的生成
* 如果是二元比较表达式直接使用对应比较操作码否则等价于与 0 比较
* @param cond 条件表达式
*
* @param cond 条件表达式
* @param falseLabel 条件不成立时跳转到的标签
*/
private void emitConditionalJump(ExpressionNode cond, String falseLabel) {
if (cond instanceof BinaryExpressionNode(ExpressionNode left, String operator, ExpressionNode right)
&& ExpressionUtils.isComparisonOperator(operator)) {
// 如果是比较操作 ==, >, <直接生成对应的条件跳转
if (cond instanceof BinaryExpressionNode(
ExpressionNode left,
String operator,
ExpressionNode right
)
&& ComparisonUtils.isComparisonOperator(operator)) {
IRVirtualRegister a = expr.build(left);
IRVirtualRegister b = expr.build(right);
// 获取反向比较操作码
IROpCode falseOp = IROpCodeUtils.invert(ExpressionUtils.cmpOp(operator));
// 使用适配后位宽正确的比较指令
IROpCode cmp = ComparisonUtils.cmpOp(operator, left, right);
IROpCode falseOp = IROpCodeUtils.invert(cmp);
InstructionFactory.cmpJump(ctx, falseOp, a, b, falseLabel);
} else {
// 否则将 cond 0 比较相等则跳转
IRVirtualRegister condReg = expr.build(cond);
IRVirtualRegister zero = InstructionFactory.loadConst(ctx, 0);
IRVirtualRegister zero = InstructionFactory.loadConst(ctx, 0);
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
};
}
}

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@ -9,12 +9,12 @@ public final class IROpCodeMappings {
private IROpCodeMappings() {} // 禁止实例化
// 8位整型运算符映射
public static final Map<String, IROpCode> OP_I8 = Map.of(
public static final Map<String, IROpCode> OP_B8 = Map.of(
"+", IROpCode.ADD_B8, "-", IROpCode.SUB_B8,
"*", IROpCode.MUL_B8, "/", IROpCode.DIV_B8
);
// 16位整型
public static final Map<String, IROpCode> OP_I16 = Map.of(
public static final Map<String, IROpCode> OP_S16 = Map.of(
"+", IROpCode.ADD_S16, "-", IROpCode.SUB_S16,
"*", IROpCode.MUL_S16, "/", IROpCode.DIV_S16
);
@ -38,8 +38,20 @@ public final class IROpCodeMappings {
"+", IROpCode.ADD_D64, "-", IROpCode.SUB_D64,
"*", IROpCode.MUL_D64, "/", IROpCode.DIV_D64
);
// 比较操作符映射
public static final Map<String, IROpCode> CMP = Map.of(
/* ────── 比较运算符映射 ────── */
/** 32-bitint比较 */
public static final Map<String, IROpCode> CMP_I32 = Map.of(
"==", IROpCode.CMP_EQ,
"!=", IROpCode.CMP_NE,
"<", IROpCode.CMP_LT,
">", IROpCode.CMP_GT,
"<=", IROpCode.CMP_LE,
">=", IROpCode.CMP_GE
);
/** 64-bitlong比较 */
public static final Map<String, IROpCode> CMP_L64 = Map.of(
"==", IROpCode.CMP_LEQ,
"!=", IROpCode.CMP_LNE,
"<", IROpCode.CMP_LLT,
@ -47,4 +59,6 @@ public final class IROpCodeMappings {
"<=", IROpCode.CMP_LLE,
">=", IROpCode.CMP_LGE
);
}

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@ -0,0 +1,47 @@
package org.jcnc.snow.compiler.ir.utils;
import org.jcnc.snow.compiler.ir.core.IROpCode;
import org.jcnc.snow.compiler.ir.core.IROpCodeMappings;
import org.jcnc.snow.compiler.parser.ast.NumberLiteralNode;
import org.jcnc.snow.compiler.parser.ast.base.ExpressionNode;
import java.util.Map;
/**
* 比较运算辅助工具
* 根据左右操作数类型目前通过字面量后缀 <code>L/l</code> 判定选择
* 正确的 IR 比较指令保证 int/long 均能正常运行
*/
public final class ComparisonUtils {
private ComparisonUtils() {}
/** 判断给定操作符是否为比较运算符 */
public static boolean isComparisonOperator(String op) {
// 两张表 key 完全一致只需检查一张
return IROpCodeMappings.CMP_I32.containsKey(op);
}
/**
* 返回符合操作数位宽的比较 IROpCode
*
* @param op 比较符号==, !=, <, >, <=, >=
* @param left 左操作数 AST
* @param right 右操作数 AST
*/
public static IROpCode cmpOp(String op, ExpressionNode left, ExpressionNode right) {
boolean useLong = isLongLiteral(left) || isLongLiteral(right);
Map<String, IROpCode> table = useLong ? IROpCodeMappings.CMP_L64
: IROpCodeMappings.CMP_I32;
return table.get(op);
}
/* ------------ 内部工具 ------------ */
private static boolean isLongLiteral(ExpressionNode node) {
if (node instanceof NumberLiteralNode n) {
String v = n.value();
return v.endsWith("L") || v.endsWith("l");
}
return false; // 变量暂不处理后续可扩展符号表查询
}
}

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@ -12,99 +12,83 @@ import java.util.Map;
/**
* 表达式分析与运算符辅助工具类
* <p>
* 主要功能包括
*
* <p>主要功能</p>
* <ul>
* <li>字面量常量的解析与类型推断</li>
* <li>自动匹配操作码</li>
* <li>表达式类型合并与判定</li>
* <li>自动匹配算术/比较操作码</li>
* <li>表达式类型合并与提升</li>
* </ul>
*/
public class ExpressionUtils {
public final class ExpressionUtils {
/** 用于存储默认的类型后缀(如函数返回类型),线程隔离。 */
private ExpressionUtils() {}
/* ────────────────── 线程级默认类型后缀 ────────────────── */
/** 默认类型后缀(如当前函数返回类型),线程隔离。 */
private static final ThreadLocal<Character> DEFAULT_SUFFIX =
ThreadLocal.withInitial(() -> '\0');
/**
* 在进入函数 IR 构建前设置默认的类型后缀比如函数返回类型
* @param suffix 默认后缀字符 'i', 'l', 'f', 'd'
*/
public static void setDefaultSuffix(char suffix) {
DEFAULT_SUFFIX.set(suffix);
}
public static void setDefaultSuffix(char suffix) { DEFAULT_SUFFIX.set(suffix); }
/**
* 在函数 IR 构建结束后清除默认后缀避免影响后续分析
*/
public static void clearDefaultSuffix() {
DEFAULT_SUFFIX.set('\0');
}
public static void clearDefaultSuffix() { DEFAULT_SUFFIX.set('\0'); }
/* ───────────────────── 字面量 & 常量 ───────────────────── */
/**
* 解析整数字面量字符串自动去除类型后缀b/s/l/f/d/B/S/L/F/D并转换为 int
*
* @param literal 字面量字符串 "123", "123l", "42B"
* @return 解析得到的 int 整数
*/
public static int parseIntSafely(String literal) {
// 去掉类型后缀只保留数字部分
String digits = literal.replaceAll("[bslfdBSDLF]$", "");
return Integer.parseInt(digits);
}
/**
* 根据数字字面量字符串自动判断类型生成对应类型的 IRConstant
* 支持 b/s/l/f/d 类型后缀与浮点格式自动分配合适类型
*
* @param ctx IR 编译上下文环境
* @param value 字面量字符串 "1", "2l", "3.14f", "5D"
* @return 生成的 IRConstant 对象包含正确类型
* 根据数字字面量字符串自动判断类型生成对应类型的 {@link IRConstant}
* 支持 b/s/l/f/d 后缀与浮点格式
*/
public static IRConstant buildNumberConstant(IRContext ctx, String value) {
char suffix = value.isEmpty() ? '\0' : Character.toLowerCase(value.charAt(value.length() - 1));
char suffix = value.isEmpty() ? '\0'
: Character.toLowerCase(value.charAt(value.length() - 1));
String digits = switch (suffix) {
case 'b','s','l','f','d' -> value.substring(0, value.length() - 1);
default -> {
/* 如果字面量本身没有后缀,则回退到变量目标类型(如声明语句左值) */
if (ctx.getVarType() != null) {
final var receiverType = ctx.getVarType();
switch (receiverType) {
case "byte" -> suffix = 'b';
case "short" -> suffix = 's';
case "int" -> suffix = 'i';
case "long" -> suffix = 'l';
case "float" -> suffix = 'f';
case "double" -> suffix = 'd';
}
String t = ctx.getVarType();
suffix = switch (t) {
case "byte" -> 'b';
case "short" -> 's';
case "int" -> 'i';
case "long" -> 'l';
case "float" -> 'f';
case "double" -> 'd';
default -> '\0';
};
}
yield value;
}
};
// 根据类型后缀或数值格式创建常量
/* 创建常量 */
return switch (suffix) {
case 'b' -> new IRConstant(Byte.parseByte(digits));
case 's' -> new IRConstant(Short.parseShort(digits));
case 'l' -> new IRConstant(Long.parseLong(digits));
case 'f' -> new IRConstant(Float.parseFloat(digits));
case 'd' -> new IRConstant(Double.parseDouble(digits));
default -> looksLikeFloat(digits)
default -> looksLikeFloat(digits)
? new IRConstant(Double.parseDouble(digits))
: new IRConstant(Integer.parseInt(digits));
};
}
/* ────────────────────── 一元运算 ────────────────────── */
/**
* 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}
* 推断一元取负-运算应使用的 {@link IROpCode}
*/
public static IROpCode negOp(ExpressionNode operand) {
char t = typeChar(operand);
@ -114,113 +98,82 @@ public class ExpressionUtils {
case 'l' -> IROpCode.NEG_L64;
case 'f' -> IROpCode.NEG_F32;
case 'd' -> IROpCode.NEG_D64;
default -> IROpCode.NEG_I32;
default -> IROpCode.NEG_I32; // '\0' 'i'
};
}
/* =================== 类型推断与操作符匹配 =================== */
/* ────────────────── 比较运算(已适配 long ────────────────── */
/**
* 递归推断单个表达式节点的类型后缀b/s/l/f/d
* 对于二元表达式将左右两侧的类型自动提升合并遵循优先级顺序d > f > l > s > b > '\0'
*
* @param node 表达式节点
* @return 类型后缀字符b/s/l/f/d '\0'
*/
private static char typeChar(ExpressionNode node) {
// 字面量节点直接判断最后一位
if (node instanceof NumberLiteralNode(String value)) {
char last = Character.toLowerCase(value.charAt(value.length() - 1));
return switch (last) {
case 'b', 's', 'l', 'f', 'd' -> last;
default -> looksLikeFloat(value) ? 'd' : '\0';
};
}
// 二元表达式递归判断左右子节点
if (node instanceof BinaryExpressionNode bin) {
char l = typeChar(bin.left());
char r = typeChar(bin.right());
return maxTypeChar(l, r);
}
// 其他情况如变量节点暂不处理默认返回 '\0'
return '\0';
/** 判断给定字符串是否是比较运算符(==, !=, <, >, <=, >=)。 */
public static boolean isComparisonOperator(String op) {
return ComparisonUtils.isComparisonOperator(op);
}
/**
* 推断两个表达式节点合并后的类型后缀
* 返回优先级更高的类型后缀字符
*
* @param left 左表达式节点
* @param right 右表达式节点
* @return 合并后类型的后缀字符
* 兼容旧调用仅凭操作符返回 <em>int32</em> 比较指令
*/
public static IROpCode cmpOp(String op) {
return IROpCodeMappings.CMP_I32.get(op); // 旧逻辑一律 i32
}
/**
* 推荐调用根据左右表达式类型自动选择 int / long 比较指令
*/
public static IROpCode cmpOp(String op, ExpressionNode left, ExpressionNode right) {
return ComparisonUtils.cmpOp(op, left, right);
}
/* ──────────────── 类型推断 & 算术操作码匹配 ──────────────── */
/** 递归推断单个表达式节点的类型后缀b/s/i/l/f/d。 */
private static char typeChar(ExpressionNode node) {
if (node instanceof NumberLiteralNode(String value)) {
char last = Character.toLowerCase(value.charAt(value.length() - 1));
return switch (last) {
case 'b','s','i','l','f','d' -> last;
default -> looksLikeFloat(value) ? 'd' : '\0';
};
}
if (node instanceof BinaryExpressionNode bin) {
return maxTypeChar(typeChar(bin.left()), typeChar(bin.right()));
}
return '\0'; // 变量等暂不处理
}
/** 合并两侧表达式的类型后缀。 */
public static char resolveSuffix(ExpressionNode left, ExpressionNode right) {
return maxTypeChar(typeChar(left), typeChar(right));
}
/**
* 在两个类型后缀中选取精度更高的一个
* 优先级依次为d > f > l > s > b > '\0'
*
* @param l 左类型后缀
* @param r 右类型后缀
* @return 更高优先级的类型后缀字符
*/
/** 类型优先级d > f > l > i > s > b > '\0' */
private static char maxTypeChar(char l, char r) {
if (l == 'd' || r == 'd') return 'd';
if (l == 'f' || r == 'f') return 'f';
if (l == 'l' || r == 'l') return 'l';
if (l == 'i' || r == 'i') return 'i';
if (l == 's' || r == 's') return 's';
if (l == 'b' || r == 'b') return 'b';
return '\0';
}
/**
* 判断给定字符串是否为比较运算符 >, <, ==
*
* @param op 操作符字符串
* @return 如果是比较操作符返回 true否则返回 false
*/
public static boolean isComparisonOperator(String op) {
return IROpCodeMappings.CMP.containsKey(op);
}
/**
* 获取比较操作符对应的中间表示操作码IROpCode
*
* @param op 比较操作符字符串
* @return 对应的 IROpCode如果不存在则返回 null
*/
public static IROpCode cmpOp(String op) {
return IROpCodeMappings.CMP.get(op);
}
/**
* 根据操作符和两侧表达式自动选择正确的 IROpCode
* 首先根据参与表达式类型推断后缀若无法推断则回退到函数默认类型
* 还无法推断则默认使用 i3232位整型
*
* @param op 操作符字符串 "+"
* @param left 左侧表达式节点
* @param right 右侧表达式节点
* @return 匹配的 IROpCode如果不存在则返回 null
* 根据操作符和两侧表达式选择正确的算术 {@link IROpCode}
*/
public static IROpCode resolveOpCode(String op,
ExpressionNode left,
ExpressionNode right) {
/* 1) 尝试从参与者常量字面量推断 */
/* 1. 尝试根据字面量推断 */
char suffix = resolveSuffix(left, right);
/* 2) 若无法推断退回到函数返回类型DEFAULT_SUFFIX */
if (suffix == '\0') {
suffix = DEFAULT_SUFFIX.get();
}
/* 2. 若失败则使用函数级默认类型 */
if (suffix == '\0') suffix = DEFAULT_SUFFIX.get();
/* 3) 再次失败则默认为 i32 */
/* 3. 仍失败则默认为 int32 */
Map<String, IROpCode> table = switch (suffix) {
case 'b' -> IROpCodeMappings.OP_I8;
case 's' -> IROpCodeMappings.OP_I16;
case 'b' -> IROpCodeMappings.OP_B8;
case 's' -> IROpCodeMappings.OP_S16;
case 'i' -> IROpCodeMappings.OP_I32;
case 'l' -> IROpCodeMappings.OP_L64;
case 'f' -> IROpCodeMappings.OP_F32;
case 'd' -> IROpCodeMappings.OP_D64;
@ -230,13 +183,12 @@ public class ExpressionUtils {
return table.get(op);
}
/**
* 判断字符串是否为浮点数形式即包含小数点或科学计数法 e/E
*
* @param digits 数字字符串
* @return 如果看起来像浮点数则返回 true否则返回 false
*/
/* ────────────────────────── 工具 ───────────────────────── */
/** 是否像浮点字面量(包含 '.' 或 e/E。 */
private static boolean looksLikeFloat(String digits) {
return digits.indexOf('.') >= 0 || digits.indexOf('e') >= 0 || digits.indexOf('E') >= 0;
return digits.indexOf('.') >= 0
|| digits.indexOf('e') >= 0
|| digits.indexOf('E') >= 0;
}
}

View File

@ -8,13 +8,21 @@ import java.util.Map;
* IR 操作码辅助工具
*/
public class IROpCodeUtils {
private static final Map<IROpCode, IROpCode> INVERT = Map.of(
IROpCode.CMP_LEQ, IROpCode.CMP_LNE,
IROpCode.CMP_LNE, IROpCode.CMP_LEQ,
IROpCode.CMP_LLT, IROpCode.CMP_LGE,
IROpCode.CMP_LGE, IROpCode.CMP_LLT,
IROpCode.CMP_LGT, IROpCode.CMP_LLE,
IROpCode.CMP_LLE, IROpCode.CMP_LGT
private static final Map<IROpCode, IROpCode> INVERT = Map.ofEntries(
// 32-bit
Map.entry(IROpCode.CMP_EQ, IROpCode.CMP_NE),
Map.entry(IROpCode.CMP_NE, IROpCode.CMP_EQ),
Map.entry(IROpCode.CMP_LT, IROpCode.CMP_GE),
Map.entry(IROpCode.CMP_GE, IROpCode.CMP_LT),
Map.entry(IROpCode.CMP_GT, IROpCode.CMP_LE),
Map.entry(IROpCode.CMP_LE, IROpCode.CMP_GT),
// 64-bit
Map.entry(IROpCode.CMP_LEQ, IROpCode.CMP_LNE),
Map.entry(IROpCode.CMP_LNE, IROpCode.CMP_LEQ),
Map.entry(IROpCode.CMP_LLT, IROpCode.CMP_LGE),
Map.entry(IROpCode.CMP_LGE, IROpCode.CMP_LLT),
Map.entry(IROpCode.CMP_LGT, IROpCode.CMP_LLE),
Map.entry(IROpCode.CMP_LLE, IROpCode.CMP_LGT)
);
/**