Files
nudt-compiler-cpp/doc/Lab2-中间表示生成.md
2026-03-13 21:37:37 +08:00

2.4 KiB
Raw Blame History

Lab2中间表示生成

1. 本实验定位

Lab2 的目标是在该示例基础上扩展语义覆盖范围,逐步把更多 SysY 语法正确翻译为 IR。

2. Lab2 要求

需要同学完成:

  1. 熟悉 IR 相关数据结构与构建接口。
  2. 理解当前语法树 -> IR 的最小实现流程。
  3. 在现有框架上扩展 IR 生成能力使其覆盖课程要求的Sysy语法。

3. 相关文件

以下文件与本实验内容相关,建议优先阅读。

  • include/ir/IR.h
  • include/irgen/IRGen.h
  • src/irgen/IRGenDecl.cpp
  • src/irgen/IRGenStmt.cpp
  • src/irgen/IRGenExp.cpp

4. 当前最小示例实现说明

当前语法树 -> IR 仅覆盖最小子集:

  1. 常量整数、变量引用、二元加法表达式。
  2. 局部变量声明(当前采用 LLVM 前端常见的 alloca/load/store 内存模型)。
  3. return 语句。
  4. 单函数 main 的最小流程。

说明:当前阶段变量统一采用内存模型:先 alloca 分配栈槽,再通过 store/load 读写。即使变量由常量初始化(如 int a = 1;),也会先 store 到栈槽,而不是直接把变量替换成 SSA 值。后续实验中,同学可按需求再重构。

此外,当前 IR 还维护了最基本的 use-def 关系:每个 Value 会记录哪些 Instruction 使用了它。
这对后续做数据流分析、死代码删除、常量传播等优化会很有帮助;但目前相关实现,接口仍不完整,后续实验中还需要同学继续补充和完善。

5. 构建与运行

cmake -S . -B build -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release
cmake --build build -j "$(nproc)"

6. Lab2 验证方式

可先用单个样例检查 IR 输出是否基本正确:

./build/bin/compiler --emit-ir test/test_case/functional/simple_add.sy

如需打印语法树:

./build/bin/compiler --emit-parse-tree test/test_case/functional/simple_add.sy

推荐使用统一脚本验证 “IR -> LLVM 后端 -> 可执行程序” 整体链路。--run 模式下会自动读取同名 .in,并将程序输出与退出码和同名 .out 比对,用于验证 IR 的正确性:

./scripts/verify_ir.sh test/test_case/functional/simple_add.sy test/test_result/function/ir --run

但最终不能只检查 simple_add。完成 Lab2 后,应对 test/test_case 下全部测试用例逐个回归,确认 IR 生成与 --run 链路都能通过;如有需要,也可以自行编写批量测试脚本统一执行。