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# Lab2:从 AST 生成中间表示(IR)
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## 1. 本实验定位
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本仓库当前提供了一个“最小可运行”的 AST -> IR 示例链路。
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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。
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## 2. Lab2 要求
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需要同学完成:
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1. 熟悉 IR 相关数据结构与构建接口。
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2. 理解当前 AST -> IR 的最小实现流程。
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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。
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## 3. 当前代码框架(与 Lab2 直接相关)
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1. IR 定义与打印
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- `src/ir/IR.h`
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- `src/ir/IRBuilder.cpp`
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- `src/ir/IRPrinter.cpp`
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2. AST -> IR 生成器
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- `src/irgen/IRGen.h`
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- `src/irgen/IRGenDriver.cpp`
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- `src/irgen/IRGenFunc.cpp`
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- `src/irgen/IRGenDecl.cpp`
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- `src/irgen/IRGenStmt.cpp`
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- `src/irgen/IRGenExp.cpp`
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3. 入口流程
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- `src/main.cpp`
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## 4. Lab2 需要补充的内容
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1. 必须修改的文件
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- `src/irgen/IRGenDecl.cpp`
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- `src/irgen/IRGenStmt.cpp`
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- `src/irgen/IRGenExp.cpp`
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- `src/ir/IR.h`(当现有 IR 指令/类型不够用时)
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- `src/ir/IRBuilder.cpp`(当需要新增构建接口时)
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- `src/ir/IRPrinter.cpp`(新增 IR 指令后补齐打印)
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- `src/irgen/IRGen.h`(当需要扩展状态或辅助接口)
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2. 视实现需要可能修改
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- `src/main.cpp`(当需要调整输出阶段行为)
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- `src/sem/*`(当新增语法依赖更多语义信息)
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## 5. 当前最小示例实现说明
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当前 AST -> IR 仅覆盖最小子集:
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1. 常量整数、变量引用、二元加法表达式。
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2. 局部变量声明(当前采用 LLVM 前端常见的 `alloca/load/store` 内存模型)。
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3. `return` 语句。
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4. 单函数 `main` 的最小流程。
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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。
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## 6. 构建与运行
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```bash
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cmake -S . -B build -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release
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cmake --build build -j "$(nproc)"
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```
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## 7. Lab2 验证方式
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项目编译后按提供测试输入回归:
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```bash
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./build/bin/compiler --emit-ir test/test_case/simple_add.sy
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```
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`
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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:
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```bash
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./scripts/verify_ir_with_llvm.sh test/test_case/simple_add.sy out/ir --run
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```
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