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Lab2：生成中间表示（IR）

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. 当前代码框架（与 Lab2 直接相关）

1. IR 定义与打印

   • src/ir/IR.h
   • src/ir/IRBuilder.cpp
   • src/ir/IRPrinter.cpp

2. 语法树 -> IR 生成器

   • src/irgen/IRGen.h
   • src/irgen/IRGenDriver.cpp
   • src/irgen/IRGenFunc.cpp
   • src/irgen/IRGenDecl.cpp
   • src/irgen/IRGenStmt.cpp
   • src/irgen/IRGenExp.cpp

3. 入口流程

   • src/main.cpp

4. Lab2 需要补充的内容

1. 必须修改的文件

   • src/irgen/IRGenDecl.cpp
   • src/irgen/IRGenStmt.cpp
   • src/irgen/IRGenExp.cpp
   • src/ir/IR.h（当现有 IR 指令/类型不够用时）
   • src/ir/IRBuilder.cpp（当需要新增构建接口时）
   • src/ir/IRPrinter.cpp（新增 IR 指令后补齐打印）
   • src/irgen/IRGen.h（当需要扩展状态或辅助接口时）

2. 视实现需要可能修改

   • src/main.cpp（当需要调整输出阶段行为）

5. 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。

6. 构建与运行

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

7. Lab2 验证方式

项目编译后按提供测试输入回归：

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

如需打印语法树：

./build/bin/compiler --emit-parse-tree test/test_case/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，用于验证 IR 的正确性：

./scripts/verify_ir_with_llvm.sh test/test_case/simple_add.sy out/ir --run