[lab2]IR-Gen implementation using given code by xxy
Merge pull request !4 from Downright/master
This commit is contained in:
LixuanWang
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.gitignore
vendored
5
.gitignore
vendored
@@ -37,5 +37,6 @@ doxygen
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!/testdata/functional/*.out
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!/testdata/performance/*.out
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build
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.antlr
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build/
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.antlr
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.vscode/
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@@ -29,7 +29,8 @@ sudo apt install -y uuid-dev libutfcpp-dev pkg-config make git cmake openjdk-11-
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git clone https://gitee.com/xsu1989/sysy.git
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cd sysy
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cmake -S . -B build
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cmake --build build
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cmake --build build --target all -- -j $(nproc)
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cmake --build build --target all -- -j $(nproc) -DCMAKE_BUILD_TYPE=Debug
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```
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构建完成后，可以运行一个小的测试用例。该测试将逗号分隔的整数或字符串列表进行格式化后重新输出，即将相邻参数之间的分隔统一调整为逗号外加一个空格。
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@@ -81,7 +82,7 @@ cmake_install.cmake SysYBaseVisitor.h SysYLexer.cpp SysYLexer.interp SysYP
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完成格式化器进阶内容后，可以通过执行`sysyc`观察格式化器的执行效果。
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```bash
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./build/sysyc -f test/format-test.sy
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./build/bin/sysyc -f test/format-test.sy
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```
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## 实验2：从AST生成中间表示
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@@ -100,7 +101,7 @@ cmake_install.cmake SysYBaseVisitor.h SysYLexer.cpp SysYLexer.interp SysYP
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完成实验2后，可以通过执行`sysyc`观察生成的IR。
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```bash
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./build/sysyc -s ir 01_add.sy
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./build/bin/sysyc -s ir test/01_add.sy
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```
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请同学们仔细阅读代码学习IR的定义。可以使用doxygen工具自动生成HTML文档
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@@ -112,6 +113,8 @@ doxygen doc/Doxyfile
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上述命令执行完毕后，将在doxygen/html下找到生成的代码文档。
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该版本还未实现数组初始化定义等功能
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## 实验3：从SysY IR 生成ARMv7汇编代码
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### 后端相关源码
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doc/markdowns/IR.md
Normal file
169
doc/markdowns/IR.md
Normal file
@@ -0,0 +1,169 @@
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这个头文件定义了一个用于生成中间表示（IR）的数据结构，主要用于编译器前端将抽象语法树（AST）转换为中间代码。以下是文件中定义的主要类和功能的整理和解释：
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### **1. 类型系统（Type System）**
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#### **1.1 `Type` 类**
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- **作用**：表示所有基本标量类型（如 `int`、`float`、`void` 等）以及指针类型和函数类型。
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- **成员**：
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- `Kind` 枚举：表示类型的种类（如 `kInt`、`kFloat`、`kPointer` 等）。
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- `kind`：当前类型的种类。
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- 构造函数：`Type(Kind kind)`，用于初始化类型。
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- 静态方法：如 `getIntType()`、`getFloatType()` 等，用于获取特定类型的单例对象。
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- 类型检查方法：如 `isInt()`、`isFloat()` 等，用于检查当前类型是否为某种类型。
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- `getSize()`：获取类型的大小。
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- `as<T>()`：将当前类型动态转换为派生类（如 `PointerType` 或 `FunctionType`）。
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#### **1.2 `PointerType` 类**
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- **作用**：表示指针类型，派生自 `Type`。
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- **成员**：
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- `baseType`：指针指向的基础类型。
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- 静态方法：`get(Type *baseType)`，用于获取指向 `baseType` 的指针类型。
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- `getBaseType()`：获取指针指向的基础类型。
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#### **1.3 `FunctionType` 类**
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- **作用**：表示函数类型，派生自 `Type`。
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- **成员**：
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- `returnType`：函数的返回类型。
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- `paramTypes`：函数的参数类型列表。
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- 静态方法：`get(Type *returnType, const std::vector<Type *> ¶mTypes)`，用于获取函数类型。
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- `getReturnType()`：获取函数的返回类型。
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- `getParamTypes()`：获取函数的参数类型列表。
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### **2. 中间表示（IR）**
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#### **2.1 `Value` 类**
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- **作用**：表示 IR 中的所有值（如指令、常量、参数等）。
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- **成员**：
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- `Kind` 枚举：表示值的种类（如 `kAdd`、`kSub`、`kConstant` 等）。
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- `kind`：当前值的种类。
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- `type`：值的类型。
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- `name`：值的名称。
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- `uses`：值的用途列表（表示哪些指令使用了该值）。
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- 构造函数：`Value(Kind kind, Type *type, const std::string &name)`。
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||||
- 类型检查方法：如 `isInt()`、`isFloat()` 等。
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- `getUses()`：获取值的用途列表。
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- `replaceAllUsesWith(Value *value)`：将该值的所有用途替换为另一个值。
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- `print(std::ostream &os)`：打印值的表示。
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#### **2.2 `ConstantValue` 类**
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- **作用**：表示编译时常量（如整数常量、浮点数常量）。
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- **成员**：
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- `iScalar` 和 `fScalar`：分别存储整数和浮点数常量的值。
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- 静态方法：`get(int value)` 和 `get(float value)`，用于获取常量值。
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- `getInt()` 和 `getFloat()`：获取常量的值。
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#### **2.3 `Argument` 类**
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- **作用**：表示函数或基本块的参数。
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- **成员**：
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- `block`：参数所属的基本块。
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- `index`：参数的索引。
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- 构造函数：`Argument(Type *type, BasicBlock *block, int index, const std::string &name)`。
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- `getParent()`：获取参数所属的基本块。
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||||
- `getIndex()`：获取参数的索引。
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#### **2.4 `BasicBlock` 类**
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- **作用**：表示基本块，包含一系列指令。
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- **成员**：
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- `parent`：基本块所属的函数。
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- `instructions`：基本块中的指令列表。
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- `arguments`：基本块的参数列表。
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- `successors` 和 `predecessors`：基本块的后继和前驱列表。
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- 构造函数：`BasicBlock(Function *parent, const std::string &name)`。
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||||
- `getParent()`：获取基本块所属的函数。
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- `getInstructions()`：获取基本块中的指令列表。
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- `createArgument()`：为基本块创建一个参数。
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#### **2.5 `Instruction` 类**
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- **作用**：表示 IR 中的指令，派生自 `User`。
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- **成员**：
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- `Kind` 枚举：表示指令的种类（如 `kAdd`、`kSub`、`kLoad` 等）。
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- `kind`：当前指令的种类。
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- `parent`：指令所属的基本块。
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||||
- 构造函数：`Instruction(Kind kind, Type *type, BasicBlock *parent, const std::string &name)`。
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||||
- `getParent()`：获取指令所属的基本块。
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||||
- `getFunction()`：获取指令所属的函数。
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||||
- 指令分类方法：如 `isBinary()`、`isUnary()`、`isMemory()` 等。
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#### **2.6 `User` 类**
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||||
- **作用**：表示使用其他值的指令或全局值，派生自 `Value`。
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- **成员**：
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- `operands`：指令的操作数列表。
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- 构造函数：`User(Kind kind, Type *type, const std::string &name)`。
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- `getOperand(int index)`：获取指定索引的操作数。
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- `addOperand(Value *value)`：添加一个操作数。
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- `replaceOperand(int index, Value *value)`：替换指定索引的操作数。
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#### **2.7 具体指令类**
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- **`CallInst`**：表示函数调用指令。
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- **`UnaryInst`**：表示一元操作指令（如取反、类型转换）。
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- **`BinaryInst`**：表示二元操作指令（如加法、减法）。
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- **`ReturnInst`**：表示返回指令。
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- **`UncondBrInst`**：表示无条件跳转指令。
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- **`CondBrInst`**：表示条件跳转指令。
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- **`AllocaInst`**：表示栈内存分配指令。
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- **`LoadInst`**：表示从内存加载值的指令。
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- **`StoreInst`**：表示将值存储到内存的指令。
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### **3. 模块和函数**
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#### **3.1 `Function` 类**
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- **作用**：表示函数，包含多个基本块。
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- **成员**：
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- `parent`：函数所属的模块。
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- `blocks`：函数中的基本块列表。
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- 构造函数：`Function(Module *parent, Type *type, const std::string &name)`。
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- `getReturnType()`：获取函数的返回类型。
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- `getParamTypes()`：获取函数的参数类型列表。
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||||
- `addBasicBlock()`：为函数添加一个基本块。
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#### **3.2 `GlobalValue` 类**
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- **作用**：表示全局变量或常量。
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- **成员**：
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- `parent`：全局值所属的模块。
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- `hasInit`：是否有初始化值。
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- `isConst`：是否是常量。
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- 构造函数：`GlobalValue(Module *parent, Type *type, const std::string &name, const std::vector<Value *> &dims, Value *init)`。
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||||
- `init()`：获取全局值的初始化值。
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#### **3.3 `Module` 类**
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- **作用**：表示整个编译单元（如一个源文件）。
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- **成员**：
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- `children`：模块中的所有值（如函数、全局变量）。
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- `functions`：模块中的函数列表。
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- `globals`：模块中的全局变量列表。
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- `createFunction()`：创建一个函数。
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- `createGlobalValue()`：创建一个全局变量。
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- `getFunction()`：获取指定名称的函数。
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- `getGlobalValue()`：获取指定名称的全局变量。
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### **4. 工具类**
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#### **4.1 `Use` 类**
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- **作用**：表示值与其使用者之间的关系。
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- **成员**：
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- `index`：值在使用者操作数列表中的索引。
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- `user`：使用者。
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- `value`：被使用的值。
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- 构造函数：`Use(int index, User *user, Value *value)`。
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- `getValue()`：获取被使用的值。
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#### **4.2 `range` 类**
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- **作用**：封装迭代器对 `[begin, end)`，用于遍历容器。
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- **成员**：
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- `begin()` 和 `end()`：返回范围的起始和结束迭代器。
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- `size()`：返回范围的大小。
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- `empty()`：判断范围是否为空。
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### **5. 总结**
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- **类型系统**：`Type`、`PointerType`、`FunctionType` 用于表示 IR 中的类型。
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- **中间表示**：`Value`、`ConstantValue`、`Instruction` 等用于表示 IR 中的值和指令。
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- **模块和函数**：`Module`、`Function`、`GlobalValue` 用于组织 IR 的结构。
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- **工具类**：`Use` 和 `range` 用于辅助实现 IR 的数据结构和遍历。
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这个头文件定义了一个完整的 IR 数据结构，适用于编译器前端将 AST 转换为中间代码，并支持后续的优化和目标代码生成。
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156
doc/markdowns/IRbuilder.md
Normal file
156
doc/markdowns/IRbuilder.md
Normal file
@@ -0,0 +1,156 @@
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`IRBuilder.h` 文件定义了一个 `IRBuilder` 类，用于简化中间表示（IR）的构建过程。`IRBuilder` 提供了创建各种 IR 指令的便捷方法，并将这些指令插入到指定的基本块中。以下是对文件中主要内容的整理和解释：
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### **1. `IRBuilder` 类的作用**
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`IRBuilder` 是一个工具类，用于在生成中间表示（IR）时简化指令的创建和插入操作。它的主要功能包括：
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- 提供创建各种 IR 指令的工厂方法。
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- 将创建的指令插入到指定的基本块中。
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- 支持在基本块的任意位置插入指令。
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### **2. 主要成员**
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#### **2.1 成员变量**
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- **`block`**：当前操作的基本块。
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- **`position`**：当前操作的插入位置（基本块中的迭代器）。
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#### **2.2 构造函数**
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- **默认构造函数**：`IRBuilder()`。
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- **带参数的构造函数**：
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- `IRBuilder(BasicBlock *block)`：初始化 `IRBuilder`，并设置当前基本块和插入位置（默认在基本块末尾）。
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- `IRBuilder(BasicBlock *block, BasicBlock::iterator position)`：初始化 `IRBuilder`，并设置当前基本块和插入位置。
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#### **2.3 设置方法**
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- **`setPosition(BasicBlock *block, BasicBlock::iterator position)`**：设置当前基本块和插入位置。
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- **`setPosition(BasicBlock::iterator position)`**：设置当前插入位置。
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#### **2.4 获取方法**
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- **`getBasicBlock()`**：获取当前基本块。
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- **`getPosition()`**：获取当前插入位置。
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### **3. 指令创建方法**
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`IRBuilder` 提供了多种工厂方法，用于创建不同类型的 IR 指令。这些方法会将创建的指令插入到当前基本块的指定位置。
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#### **3.1 函数调用指令**
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- **`createCallInst(Function *callee, const std::vector<Value *> &args, const std::string &name)`**：
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- 创建一个函数调用指令。
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- 参数：
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- `callee`：被调用的函数。
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- `args`：函数参数列表。
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- `name`：指令的名称（可选）。
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- 返回：`CallInst*`。
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#### **3.2 一元操作指令**
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- **`createUnaryInst(Instruction::Kind kind, Type *type, Value *operand, const std::string &name)`**：
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- 创建一个一元操作指令（如取反、类型转换）。
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- 参数：
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- `kind`：指令的类型（如 `kNeg`、`kFtoI` 等）。
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- `type`：指令的结果类型。
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- `operand`：操作数。
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- `name`：指令的名称（可选）。
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- 返回：`UnaryInst*`。
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- **具体一元操作指令**：
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- `createNegInst(Value *operand, const std::string &name)`：创建整数取反指令。
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- `createNotInst(Value *operand, const std::string &name)`：创建逻辑取反指令。
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- `createFtoIInst(Value *operand, const std::string &name)`：创建浮点数转整数指令。
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- `createFNegInst(Value *operand, const std::string &name)`：创建浮点数取反指令。
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- `createIToFInst(Value *operand, const std::string &name)`：创建整数转浮点数指令。
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#### **3.3 二元操作指令**
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- **`createBinaryInst(Instruction::Kind kind, Type *type, Value *lhs, Value *rhs, const std::string &name)`**：
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- 创建一个二元操作指令（如加法、减法）。
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- 参数：
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||||
- `kind`：指令的类型（如 `kAdd`、`kSub` 等）。
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||||
- `type`：指令的结果类型。
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- `lhs` 和 `rhs`：左操作数和右操作数。
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- `name`：指令的名称（可选）。
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- 返回：`BinaryInst*`。
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- **具体二元操作指令**：
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- 整数运算：
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- `createAddInst(Value *lhs, Value *rhs, const std::string &name)`：创建整数加法指令。
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- `createSubInst(Value *lhs, Value *rhs, const std::string &name)`：创建整数减法指令。
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- `createMulInst(Value *lhs, Value *rhs, const std::string &name)`：创建整数乘法指令。
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||||
- `createDivInst(Value *lhs, Value *rhs, const std::string &name)`：创建整数除法指令。
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- `createRemInst(Value *lhs, Value *rhs, const std::string &name)`：创建整数取余指令。
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||||
- 整数比较：
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- `createICmpEQInst(Value *lhs, Value *rhs, const std::string &name)`：创建整数相等比较指令。
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- `createICmpNEInst(Value *lhs, Value *rhs, const std::string &name)`：创建整数不等比较指令。
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||||
- `createICmpLTInst(Value *lhs, Value *rhs, const std::string &name)`：创建整数小于比较指令。
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||||
- `createICmpLEInst(Value *lhs, Value *rhs, const std::string &name)`：创建整数小于等于比较指令。
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||||
- `createICmpGTInst(Value *lhs, Value *rhs, const std::string &name)`：创建整数大于比较指令。
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||||
- `createICmpGEInst(Value *lhs, Value *rhs, const std::string &name)`：创建整数大于等于比较指令。
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||||
- 浮点数运算：
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- `createFAddInst(Value *lhs, Value *rhs, const std::string &name)`：创建浮点数加法指令。
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||||
- `createFSubInst(Value *lhs, Value *rhs, const std::string &name)`：创建浮点数减法指令。
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||||
- `createFMulInst(Value *lhs, Value *rhs, const std::string &name)`：创建浮点数乘法指令。
|
||||
- `createFDivInst(Value *lhs, Value *rhs, const std::string &name)`：创建浮点数除法指令。
|
||||
- `createFRemInst(Value *lhs, Value *rhs, const std::string &name)`：创建浮点数取余指令。
|
||||
- 浮点数比较：
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||||
- `createFCmpEQInst(Value *lhs, Value *rhs, const std::string &name)`：创建浮点数相等比较指令。
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||||
- `createFCmpNEInst(Value *lhs, Value *rhs, const std::string &name)`：创建浮点数不等比较指令。
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||||
- `createFCmpLTInst(Value *lhs, Value *rhs, const std::string &name)`：创建浮点数小于比较指令。
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||||
- `createFCmpLEInst(Value *lhs, Value *rhs, const std::string &name)`：创建浮点数小于等于比较指令。
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||||
- `createFCmpGTInst(Value *lhs, Value *rhs, const std::string &name)`：创建浮点数大于比较指令。
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||||
- `createFCmpGEInst(Value *lhs, Value *rhs, const std::string &name)`：创建浮点数大于等于比较指令。
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#### **3.4 控制流指令**
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- **`createReturnInst(Value *value)`**：
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- 创建返回指令。
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- 参数：
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- `value`：返回值（可选）。
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- 返回：`ReturnInst*`。
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- **`createUncondBrInst(BasicBlock *block, std::vector<Value *> args)`**：
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- 创建无条件跳转指令。
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- 参数：
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- `block`：目标基本块。
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- `args`：跳转参数（可选）。
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- 返回：`UncondBrInst*`。
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- **`createCondBrInst(Value *condition, BasicBlock *thenBlock, BasicBlock *elseBlock, const std::vector<Value *> &thenArgs, const std::vector<Value *> &elseArgs)`**：
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||||
- 创建条件跳转指令。
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||||
- 参数：
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- `condition`：跳转条件。
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||||
- `thenBlock`：条件为真时的目标基本块。
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- `elseBlock`：条件为假时的目标基本块。
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- `thenArgs` 和 `elseArgs`：跳转参数（可选）。
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- 返回：`CondBrInst*`。
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#### **3.5 内存操作指令**
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- **`createAllocaInst(Type *type, const std::vector<Value *> &dims, const std::string &name)`**：
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- 创建栈内存分配指令。
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||||
- 参数：
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- `type`：分配的类型。
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- `dims`：数组维度（可选）。
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- `name`：指令的名称（可选）。
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||||
- 返回：`AllocaInst*`。
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- **`createLoadInst(Value *pointer, const std::vector<Value *> &indices, const std::string &name)`**：
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||||
- 创建加载指令。
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- 参数：
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- `pointer`：指针值。
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||||
- `indices`：数组索引（可选）。
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||||
- `name`：指令的名称（可选）。
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||||
- 返回：`LoadInst*`。
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- **`createStoreInst(Value *value, Value *pointer, const std::vector<Value *> &indices, const std::string &name)`**：
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||||
- 创建存储指令。
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||||
- 参数：
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- `value`：要存储的值。
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||||
- `pointer`：指针值。
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||||
- `indices`：数组索引（可选）。
|
||||
- `name`：指令的名称（可选）。
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||||
- 返回：`StoreInst*`。
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### **4. 总结**
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- `IRBuilder` 是一个用于简化 IR 构建的工具类，提供了创建各种 IR 指令的工厂方法。
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- 通过 `IRBuilder`，可以方便地在指定基本块的任意位置插入指令。
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- 该类的设计使得 IR 的生成更加模块化和易于维护。
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121
doc/markdowns/IRcpp.md
Normal file
121
doc/markdowns/IRcpp.md
Normal file
@@ -0,0 +1,121 @@
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||||
这个 `IR.cpp` 文件实现了 `IR.h` 中定义的中间表示（IR）数据结构的功能。它包含了类型系统、值、指令、基本块、函数和模块的具体实现，以及一些辅助函数用于打印 IR 的内容。以下是对文件中主要内容的整理和解释：
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### **1. 辅助函数**
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#### **1.1 `interleave` 函数**
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- **作用**：用于在输出流中插入分隔符（如逗号）来打印容器中的元素。
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- **示例**：
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```cpp
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interleave(os, container, ", ");
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```
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#### **1.2 打印函数**
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- **`printVarName`**：打印变量名，全局变量以 `@` 开头，局部变量以 `%` 开头。
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- **`printBlockName`**：打印基本块名，以 `^` 开头。
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- **`printFunctionName`**：打印函数名，以 `@` 开头。
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- **`printOperand`**：打印操作数，如果是常量则直接打印值，否则打印变量名。
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### **2. 类型系统**
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#### **2.1 `Type` 类的实现**
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- **静态方法**：
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- `getIntType()`、`getFloatType()`、`getVoidType()`、`getLabelType()`：返回对应类型的单例对象。
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- `getPointerType(Type *baseType)`：返回指向 `baseType` 的指针类型。
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||||
- `getFunctionType(Type *returnType, const vector<Type *> ¶mTypes)`：返回函数类型。
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||||
- **`getSize()`**：返回类型的大小（如 `int` 和 `float` 为 4 字节，指针为 8 字节）。
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||||
- **`print()`**：打印类型的表示。
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||||
#### **2.2 `PointerType` 类的实现**
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||||
- **静态方法**：
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||||
- `get(Type *baseType)`：返回指向 `baseType` 的指针类型，使用 `std::map` 缓存已创建的指针类型。
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||||
- **`getBaseType()`**：返回指针指向的基础类型。
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#### **2.3 `FunctionType` 类的实现**
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||||
- **静态方法**：
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- `get(Type *returnType, const vector<Type *> ¶mTypes)`：返回函数类型，使用 `std::set` 缓存已创建的函数类型。
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- **`getReturnType()`** 和 `getParamTypes()`：分别返回函数的返回类型和参数类型列表。
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### **3. 值（Value）**
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#### **3.1 `Value` 类的实现**
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- **`replaceAllUsesWith(Value *value)`**：将该值的所有用途替换为另一个值。
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||||
- **`isConstant()`**：判断值是否为常量（包括常量值、全局值和函数）。
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#### **3.2 `ConstantValue` 类的实现**
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||||
- **静态方法**：
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- `get(int value)` 和 `get(float value)`：返回整数或浮点数常量，使用 `std::map` 缓存已创建的常量。
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- **`getInt()` 和 `getFloat()`**：返回常量的值。
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||||
- **`print()`**：打印常量的值。
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#### **3.3 `Argument` 类的实现**
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- **构造函数**：初始化参数的类型、所属基本块和索引。
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||||
- **`print()`**：打印参数的表示。
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### **4. 基本块（BasicBlock）**
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#### **4.1 `BasicBlock` 类的实现**
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||||
- **构造函数**：初始化基本块的名称和所属函数。
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||||
- **`print()`**：打印基本块的表示，包括参数和指令。
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### **5. 指令（Instruction）**
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#### **5.1 `Instruction` 类的实现**
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||||
- **构造函数**：初始化指令的类型、所属基本块和名称。
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||||
- **`print()`**：由具体指令类实现。
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#### **5.2 具体指令类的实现**
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||||
- **`CallInst`**：表示函数调用指令。
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||||
- **`print()`**：打印函数调用的表示。
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||||
- **`UnaryInst`**：表示一元操作指令（如取反、类型转换）。
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||||
- **`print()`**：打印一元操作的表示。
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||||
- **`BinaryInst`**：表示二元操作指令（如加法、减法）。
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||||
- **`print()`**：打印二元操作的表示。
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||||
- **`ReturnInst`**：表示返回指令。
|
||||
- **`print()`**：打印返回指令的表示。
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||||
- **`UncondBrInst`**：表示无条件跳转指令。
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||||
- **`print()`**：打印无条件跳转的表示。
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||||
- **`CondBrInst`**：表示条件跳转指令。
|
||||
- **`print()`**：打印条件跳转的表示。
|
||||
- **`AllocaInst`**：表示栈内存分配指令。
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||||
- **`print()`**：打印内存分配的表示。
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||||
- **`LoadInst`**：表示从内存加载值的指令。
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||||
- **`print()`**：打印加载指令的表示。
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||||
- **`StoreInst`**：表示将值存储到内存的指令。
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||||
- **`print()`**：打印存储指令的表示。
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### **6. 函数（Function）**
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#### **6.1 `Function` 类的实现**
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- **构造函数**：初始化函数的名称、返回类型和参数类型。
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||||
- **`print()`**：打印函数的表示，包括基本块和指令。
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### **7. 模块（Module）**
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#### **7.1 `Module` 类的实现**
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- **`print()`**：打印模块的表示，包括所有函数和全局变量。
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### **8. 用户（User）**
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#### **8.1 `User` 类的实现**
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- **`setOperand(int index, Value *value)`**：设置指定索引的操作数。
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- **`replaceOperand(int index, Value *value)`**：替换指定索引的操作数，并更新用途列表。
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### **9. 总结**
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- **类型系统**：实现了 `Type`、`PointerType` 和 `FunctionType`，用于表示 IR 中的类型。
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- **值**：实现了 `Value`、`ConstantValue` 和 `Argument`，用于表示 IR 中的值和参数。
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- **基本块**：实现了 `BasicBlock`，用于组织指令。
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||||
- **指令**：实现了多种具体指令类（如 `CallInst`、`BinaryInst` 等），用于表示 IR 中的操作。
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||||
- **函数和模块**：实现了 `Function` 和 `Module`，用于组织 IR 的结构。
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||||
- **打印功能**：通过 `print()` 方法，可以将 IR 的内容输出为可读的文本格式。
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||||
这个文件是编译器中间表示的核心实现，能够将抽象语法树（AST）转换为中间代码，并支持后续的优化和目标代码生成。
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||||
@@ -124,7 +124,7 @@ std::any ASTPrinter::visitFuncFParam(SysYParser::FuncFParamContext *ctx){
|
||||
}
|
||||
|
||||
std::any ASTPrinter::visitBlockStmt(SysYParser::BlockStmtContext *ctx){
|
||||
cout << ' ' << ctx->LBRACE()->getText() << endl;
|
||||
cout << ctx->LBRACE()->getText() << endl;
|
||||
indentLevel++;
|
||||
for (auto item : ctx->blockItem()) item->accept(this);
|
||||
indentLevel--;
|
||||
@@ -133,69 +133,70 @@ std::any ASTPrinter::visitBlockStmt(SysYParser::BlockStmtContext *ctx){
|
||||
}
|
||||
// std::any ASTPrinter::visitBlockItem(SysYParser::BlockItemContext *ctx);
|
||||
|
||||
std::any ASTPrinter::visitStmt(SysYParser::StmtContext *ctx){
|
||||
if(ctx->lValue()&& ctx->exp()) {
|
||||
cout << getIndent();
|
||||
ctx->lValue()->accept(this);
|
||||
cout << ' ' << ctx->ASSIGN()->getText() <<' ';
|
||||
std::any ASTPrinter::visitAssignStmt(SysYParser::AssignStmtContext *ctx){
|
||||
cout << getIndent();
|
||||
ctx->lValue()->accept(this);
|
||||
cout << ' ' << ctx->ASSIGN()->getText() << ' ';
|
||||
ctx->exp()->accept(this);
|
||||
cout << ctx->SEMICOLON()->getText() << '\n';
|
||||
return nullptr;
|
||||
}
|
||||
|
||||
std::any ASTPrinter::visitExpStmt(SysYParser::ExpStmtContext *ctx){
|
||||
cout << getIndent();
|
||||
if (ctx->exp()) {
|
||||
ctx->exp()->accept(this);
|
||||
cout << ctx->SEMICOLON()->getText() << endl;
|
||||
}
|
||||
else if(ctx->blockStmt()){
|
||||
ctx->blockStmt()->accept(this);
|
||||
cout << ctx->SEMICOLON()->getText() << '\n';
|
||||
return nullptr;
|
||||
}
|
||||
|
||||
std::any ASTPrinter::visitIfStmt(SysYParser::IfStmtContext *ctx){
|
||||
cout << getIndent() << ctx->IF()->getText() << ' ' << ctx->LPAREN()->getText();
|
||||
ctx->cond()->accept(this);
|
||||
cout << ctx->RPAREN()->getText() << ' ';
|
||||
//格式化有问题
|
||||
if(ctx->stmt(0)) {
|
||||
ctx->stmt(0)->accept(this);
|
||||
}
|
||||
else if(ctx->IF()){
|
||||
cout << getIndent() << "if (";
|
||||
ctx->cond()->accept(this);
|
||||
cout << ")";
|
||||
// visit ctx->stmt(0) to judge if it is a blockStmt or a Lvale=exp
|
||||
if(ctx->stmt(0)->blockStmt())ctx->stmt(0)->accept(this);
|
||||
else{
|
||||
cout << " {"<< endl;
|
||||
indentLevel++;
|
||||
ctx->stmt(0)->accept(this);
|
||||
indentLevel--;
|
||||
cout << getIndent() << "}" << endl;
|
||||
}
|
||||
if (ctx->stmt().size() > 1) {
|
||||
cout << getIndent() << "else";
|
||||
if(ctx->stmt(1)->blockStmt())ctx->stmt(1)->accept(this);
|
||||
else{
|
||||
cout << " {"<< endl;
|
||||
indentLevel++;
|
||||
ctx->stmt(1)->accept(this);
|
||||
indentLevel--;
|
||||
cout << getIndent() << "}" << endl;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
else {
|
||||
cout << '{' << endl;
|
||||
indentLevel++;
|
||||
ctx->stmt(0)->accept(this);
|
||||
indentLevel--;
|
||||
cout << getIndent() << '}' << endl;
|
||||
}
|
||||
else if(ctx->WHILE()){
|
||||
cout << getIndent() << "while (";
|
||||
ctx->cond()->accept(this);
|
||||
cout << ")";
|
||||
if(ctx->stmt(0)->blockStmt())ctx->stmt(0)->accept(this);
|
||||
else{
|
||||
cout << " {"<< endl;
|
||||
indentLevel++;
|
||||
ctx->stmt(0)->accept(this);
|
||||
indentLevel--;
|
||||
cout << getIndent() << "}" << endl;
|
||||
}
|
||||
if (ctx->ELSE()) {
|
||||
cout << getIndent() << ctx->ELSE()->getText() << ' ';
|
||||
ctx->stmt(1)->accept(this);
|
||||
}
|
||||
else if(ctx->BREAK()){
|
||||
cout << getIndent() << "break;" << endl;
|
||||
}
|
||||
else if(ctx->CONTINUE()){
|
||||
cout << getIndent() << "continue;" << endl;
|
||||
}
|
||||
else if(ctx->RETURN()){
|
||||
cout << getIndent() << "return";
|
||||
if(ctx->exp()){
|
||||
cout << ' ';
|
||||
ctx->exp()->accept(this);
|
||||
}
|
||||
cout << ctx->SEMICOLON()->getText() << endl;
|
||||
return nullptr;
|
||||
}
|
||||
|
||||
std::any ASTPrinter::visitWhileStmt(SysYParser::WhileStmtContext *ctx){
|
||||
cout << getIndent() << ctx->WHILE()->getText() << ' ' << ctx->LPAREN()->getText();
|
||||
ctx->cond()->accept(this);
|
||||
cout << ctx->RPAREN()->getText() << ' ';
|
||||
ctx->stmt()->accept(this);
|
||||
return nullptr;
|
||||
}
|
||||
|
||||
std::any ASTPrinter::visitBreakStmt(SysYParser::BreakStmtContext *ctx){
|
||||
cout << getIndent() << ctx->BREAK()->getText() << ctx->SEMICOLON()->getText() << '\n';
|
||||
return nullptr;
|
||||
}
|
||||
|
||||
std::any ASTPrinter::visitContinueStmt(SysYParser::ContinueStmtContext *ctx){
|
||||
cout << getIndent() << ctx->CONTINUE()->getText() << ctx->SEMICOLON()->getText() << '\n';
|
||||
return nullptr;
|
||||
}
|
||||
|
||||
std::any ASTPrinter::visitReturnStmt(SysYParser::ReturnStmtContext *ctx){
|
||||
cout << getIndent() << ctx->RETURN()->getText() << ' ';
|
||||
if (ctx->exp()) {
|
||||
ctx->exp()->accept(this);
|
||||
}
|
||||
cout << ctx->SEMICOLON()->getText() << '\n';
|
||||
return nullptr;
|
||||
}
|
||||
|
||||
@@ -211,6 +212,12 @@ std::any ASTPrinter::visitLValue(SysYParser::LValueContext *ctx){
|
||||
return nullptr;
|
||||
}
|
||||
// std::any ASTPrinter::visitPrimaryExp(SysYParser::PrimaryExpContext *ctx);
|
||||
std::any ASTPrinter::visitParenExp(SysYParser::ParenExpContext *ctx){
|
||||
cout << ctx->LPAREN()->getText();
|
||||
ctx->exp()->accept(this);
|
||||
cout << ctx->RPAREN()->getText();
|
||||
return nullptr;
|
||||
}
|
||||
|
||||
std::any ASTPrinter::visitNumber(SysYParser::NumberContext *ctx) {
|
||||
if(ctx->ILITERAL())cout << ctx->ILITERAL()->getText();
|
||||
@@ -222,28 +229,15 @@ std::any ASTPrinter::visitString(SysYParser::StringContext *ctx) {
|
||||
cout << ctx->STRING()->getText();
|
||||
return nullptr;
|
||||
}
|
||||
|
||||
std::any ASTPrinter::visitUnaryExp(SysYParser::UnaryExpContext *ctx){
|
||||
if(ctx->primaryExp())
|
||||
ctx->primaryExp()->accept(this);
|
||||
else if(ctx->Ident()){
|
||||
cout << ctx->Ident()->getText() << ctx->LPAREN()->getText();
|
||||
if(ctx->funcRParams())
|
||||
ctx->funcRParams()->accept(this);
|
||||
if (ctx->RPAREN())
|
||||
cout << ctx->RPAREN()->getText();
|
||||
else
|
||||
cout << "<missing \')\'?>";
|
||||
}
|
||||
else if(ctx->unaryExp()){
|
||||
cout << ctx->unaryOp()->getText();
|
||||
ctx->unaryExp()->accept(this);
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
ctx->accept(this);
|
||||
// std::any visitUnaryExp(SysYParser::UnaryExpContext *ctx);
|
||||
// std::any ASTPrinter::visitUnaryOp(SysYParser::UnaryOpContext *ctx);
|
||||
std::any ASTPrinter::visitCall(SysYParser::CallContext *ctx){
|
||||
cout << ctx->Ident()->getText() << ctx->LPAREN()->getText();
|
||||
if(ctx->funcRParams())
|
||||
ctx->funcRParams()->accept(this);
|
||||
cout << ctx->RPAREN()->getText();
|
||||
return nullptr;
|
||||
}
|
||||
// std::any ASTPrinter::visitUnaryOp(SysYParser::UnaryOpContext *ctx);
|
||||
|
||||
any ASTPrinter::visitFuncRParams(SysYParser::FuncRParamsContext *ctx) {
|
||||
if (ctx->exp().empty())
|
||||
|
||||
@@ -25,15 +25,28 @@ public:
|
||||
std::any visitFuncFParams(SysYParser::FuncFParamsContext *ctx) override;
|
||||
std::any visitFuncFParam(SysYParser::FuncFParamContext *ctx) override;
|
||||
std::any visitBlockStmt(SysYParser::BlockStmtContext *ctx) override;
|
||||
|
||||
// std::any visitBlockItem(SysYParser::BlockItemContext *ctx) override;
|
||||
std::any visitStmt(SysYParser::StmtContext *ctx) override;
|
||||
// std::any visitStmt(SysYParser::StmtContext *ctx) override;
|
||||
|
||||
std::any visitAssignStmt(SysYParser::AssignStmtContext *ctx) override;
|
||||
std::any visitExpStmt(SysYParser::ExpStmtContext *ctx) override;
|
||||
std::any visitIfStmt(SysYParser::IfStmtContext *ctx) override;
|
||||
std::any visitWhileStmt(SysYParser::WhileStmtContext *ctx) override;
|
||||
std::any visitBreakStmt(SysYParser::BreakStmtContext *ctx) override;
|
||||
std::any visitContinueStmt(SysYParser::ContinueStmtContext *ctx) override;
|
||||
std::any visitReturnStmt(SysYParser::ReturnStmtContext *ctx) override;
|
||||
|
||||
// std::any visitExp(SysYParser::ExpContext *ctx) override;
|
||||
// std::any visitCond(SysYParser::CondContext *ctx) override;
|
||||
std::any visitLValue(SysYParser::LValueContext *ctx) override;
|
||||
// std::any visitPrimaryExp(SysYParser::PrimaryExpContext *ctx) override;
|
||||
std::any visitParenExp(SysYParser::ParenExpContext *ctx) override;
|
||||
std::any visitNumber(SysYParser::NumberContext *ctx) override;
|
||||
std::any visitString(SysYParser::StringContext *ctx) override;
|
||||
std::any visitUnaryExp(SysYParser::UnaryExpContext *ctx) override;
|
||||
// std::any visitUnaryExp(SysYParser::UnaryExpContext *ctx) override;
|
||||
std::any visitCall(SysYParser::CallContext *ctx) override;
|
||||
// std::any visitUnExpOp(SysYParser::UnExpContext *ctx) override;
|
||||
// std::any visitUnaryOp(SysYParser::UnaryOpContext *ctx) override;
|
||||
std::any visitFuncRParams(SysYParser::FuncRParamsContext *ctx) override;
|
||||
std::any visitMulExp(SysYParser::MulExpContext *ctx) override;
|
||||
|
||||
30
src/SysY.g4
30
src/SysY.g4
@@ -136,29 +136,29 @@ blockStmt: LBRACE blockItem* RBRACE;
|
||||
|
||||
blockItem: decl | stmt;
|
||||
|
||||
stmt: lValue ASSIGN exp SEMICOLON
|
||||
| exp? SEMICOLON
|
||||
| blockStmt
|
||||
| IF LPAREN cond RPAREN stmt (ELSE stmt)?
|
||||
| WHILE LPAREN cond RPAREN stmt
|
||||
| BREAK SEMICOLON
|
||||
| CONTINUE SEMICOLON
|
||||
| RETURN exp? SEMICOLON;
|
||||
stmt: lValue ASSIGN exp SEMICOLON #assignStmt
|
||||
| exp? SEMICOLON #expStmt
|
||||
| blockStmt #blkStmt
|
||||
| IF LPAREN cond RPAREN stmt (ELSE stmt)? #ifStmt
|
||||
| WHILE LPAREN cond RPAREN stmt #whileStmt
|
||||
| BREAK SEMICOLON #breakStmt
|
||||
| CONTINUE SEMICOLON #continueStmt
|
||||
| RETURN exp? SEMICOLON #returnStmt;
|
||||
|
||||
exp: addExp;
|
||||
cond: lOrExp;
|
||||
lValue: Ident (LBRACK exp RBRACK)*;
|
||||
|
||||
// 为了方便测试 primaryExp 可以是一个string
|
||||
primaryExp: LPAREN exp RPAREN
|
||||
| lValue
|
||||
| number
|
||||
| string;
|
||||
primaryExp: LPAREN exp RPAREN #parenExp
|
||||
| lValue #lVal
|
||||
| number #num
|
||||
| string #str;
|
||||
|
||||
number: ILITERAL | FLITERAL;
|
||||
unaryExp: primaryExp
|
||||
| Ident LPAREN (funcRParams)? RPAREN
|
||||
| unaryOp unaryExp;
|
||||
unaryExp: primaryExp #primExp
|
||||
| Ident LPAREN (funcRParams)? RPAREN #call
|
||||
| unaryOp unaryExp #unExp;
|
||||
|
||||
unaryOp: ADD|SUB|NOT;
|
||||
funcRParams: exp (COMMA exp)*;
|
||||
|
||||
File diff suppressed because it is too large
Load Diff
@@ -5,13 +5,88 @@
|
||||
#include "SysYBaseVisitor.h"
|
||||
#include "SysYParser.h"
|
||||
#include <memory>
|
||||
#include <unordered_map>
|
||||
#include <forward_list>
|
||||
|
||||
namespace sysy {
|
||||
|
||||
class SymbolTable{
|
||||
private:
|
||||
enum Kind
|
||||
{
|
||||
kModule,
|
||||
kFunction,
|
||||
kBlock,
|
||||
};
|
||||
|
||||
std::forward_list<std::pair<Kind, std::unordered_map<std::string, Value*>>> Scopes;
|
||||
|
||||
public:
|
||||
struct ModuleScope {
|
||||
SymbolTable& tables_ref;
|
||||
ModuleScope(SymbolTable& tables) : tables_ref(tables) {
|
||||
tables.enter(kModule);
|
||||
}
|
||||
~ModuleScope() { tables_ref.exit(); }
|
||||
};
|
||||
struct FunctionScope {
|
||||
SymbolTable& tables_ref;
|
||||
FunctionScope(SymbolTable& tables) : tables_ref(tables) {
|
||||
tables.enter(kFunction);
|
||||
}
|
||||
~FunctionScope() { tables_ref.exit(); }
|
||||
};
|
||||
struct BlockScope {
|
||||
SymbolTable& tables_ref;
|
||||
BlockScope(SymbolTable& tables) : tables_ref(tables) {
|
||||
tables.enter(kBlock);
|
||||
}
|
||||
~BlockScope() { tables_ref.exit(); }
|
||||
};
|
||||
|
||||
SymbolTable() = default;
|
||||
|
||||
bool isModuleScope() const { return Scopes.front().first == kModule; }
|
||||
bool isFunctionScope() const { return Scopes.front().first == kFunction; }
|
||||
bool isBlockScope() const { return Scopes.front().first == kBlock; }
|
||||
Value *lookup(const std::string &name) const {
|
||||
for (auto &scope : Scopes) {
|
||||
auto iter = scope.second.find(name);
|
||||
if (iter != scope.second.end())
|
||||
return iter->second;
|
||||
}
|
||||
return nullptr;
|
||||
}
|
||||
auto insert(const std::string &name, Value *value) {
|
||||
assert(not Scopes.empty());
|
||||
return Scopes.front().second.emplace(name, value);
|
||||
}
|
||||
private:
|
||||
void enter(Kind kind) {
|
||||
Scopes.emplace_front();
|
||||
Scopes.front().first = kind;
|
||||
}
|
||||
void exit() {
|
||||
Scopes.pop_front();
|
||||
}
|
||||
|
||||
};
|
||||
|
||||
class SysYIRGenerator : public SysYBaseVisitor {
|
||||
private:
|
||||
std::unique_ptr<Module> module;
|
||||
IRBuilder builder;
|
||||
SymbolTable symbols_table;
|
||||
|
||||
int trueBlockNum = 0, falseBlockNum = 0;
|
||||
|
||||
int d = 0, n = 0;
|
||||
vector<int> path;
|
||||
bool isalloca;
|
||||
AllocaInst *current_alloca;
|
||||
GlobalValue *current_global;
|
||||
Type* current_type;
|
||||
int numdims = 0;
|
||||
|
||||
public:
|
||||
SysYIRGenerator() = default;
|
||||
@@ -21,9 +96,55 @@ public:
|
||||
|
||||
public:
|
||||
std::any visitCompUnit(SysYParser::CompUnitContext *ctx) override;
|
||||
std::any visitFuncRParams(SysYParser::FuncRParamsContext *ctx) override;
|
||||
std::any visitDecl(SysYParser::DeclContext *ctx) override;
|
||||
std::any visitConstDecl(SysYParser::ConstDeclContext *ctx) override;
|
||||
std::any visitBType(SysYParser::BTypeContext *ctx) override;
|
||||
std::any visitConstDef(SysYParser::ConstDefContext *ctx) override;
|
||||
std::any visitConstInitVal(SysYParser::ConstInitValContext *ctx) override;
|
||||
std::any visitFuncType(SysYParser::FuncTypeContext* ctx) override;
|
||||
std::any visitFuncDef(SysYParser::FuncDefContext* ctx) override;
|
||||
std::any visitVarDecl(SysYParser::VarDeclContext *ctx) override;
|
||||
std::any visitVarDef(SysYParser::VarDefContext *ctx) override;
|
||||
std::any visitInitVal(SysYParser::InitValContext *ctx) override;
|
||||
// std::any visitFuncFParam(SysYParser::FuncFParamContext *ctx) override;
|
||||
// std::any visitFuncFParams(SysYParser::FuncFParamsContext *ctx) override;
|
||||
std::any visitBlockStmt(SysYParser::BlockStmtContext* ctx) override;
|
||||
// std::any visitStmt(SysYParser::StmtContext *ctx) override;
|
||||
std::any visitAssignStmt(SysYParser::AssignStmtContext *ctx) override;
|
||||
std::any visitIfStmt(SysYParser::IfStmtContext *ctx) override;
|
||||
std::any visitWhileStmt(SysYParser::WhileStmtContext *ctx) override;
|
||||
std::any visitBreakStmt(SysYParser::BreakStmtContext *ctx) override;
|
||||
std::any visitContinueStmt(SysYParser::ContinueStmtContext *ctx) override;
|
||||
std::any visitReturnStmt(SysYParser::ReturnStmtContext *ctx) override;
|
||||
// std::any visitExp(SysYParser::ExpContext *ctx) override;
|
||||
std::any visitLValue(SysYParser::LValueContext *ctx) override;
|
||||
std::any visitPrimExp(SysYParser::PrimExpContext *ctx) override;
|
||||
// std::any visitParenExp(SysYParser::ParenExpContext *ctx) override;
|
||||
std::any visitNumber(SysYParser::NumberContext *ctx) override;
|
||||
std::any visitString(SysYParser::StringContext *ctx) override;
|
||||
// std::any visitString(SysYParser::StringContext *ctx) override;
|
||||
std::any visitCall(SysYParser::CallContext *ctx) override;
|
||||
// std::any visitUnaryExp(SysYParser::UnaryExpContext *ctx) override;
|
||||
// std::any visitUnaryOp(SysYParser::UnaryOpContext *ctx) override;
|
||||
std::any visitUnExp(SysYParser::UnExpContext *ctx) override;
|
||||
// std::any visitFuncRParams(SysYParser::FuncRParamsContext *ctx) override;
|
||||
std::any visitMulExp(SysYParser::MulExpContext *ctx) override;
|
||||
std::any visitAddExp(SysYParser::AddExpContext *ctx) override;
|
||||
std::any visitRelExp(SysYParser::RelExpContext *ctx) override;
|
||||
std::any visitEqExp(SysYParser::EqExpContext *ctx) override;
|
||||
std::any visitLAndExp(SysYParser::LAndExpContext *ctx) override;
|
||||
std::any visitLOrExp(SysYParser::LOrExpContext *ctx) override;
|
||||
std::any visitConstExp(SysYParser::ConstExpContext *ctx) override;
|
||||
|
||||
private:
|
||||
std::any visitConstGlobalDecl(SysYParser::ConstDeclContext *ctx, Type* type);
|
||||
std::any visitVarGlobalDecl(SysYParser::VarDeclContext *ctx, Type* type);
|
||||
std::any visitConstLocalDecl(SysYParser::ConstDeclContext *ctx, Type* type);
|
||||
std::any visitVarLocalDecl(SysYParser::VarDeclContext *ctx, Type* type);
|
||||
Type *getArithmeticResultType(Type *lhs, Type *rhs) {
|
||||
assert(lhs->isIntOrFloat() and rhs->isIntOrFloat());
|
||||
return lhs == rhs ? lhs : Type::getFloatType();
|
||||
}
|
||||
|
||||
}; // class SysYIRGenerator
|
||||
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||||
} // namespace sysy
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