mirror of
https://github.com/pjh456/OxideJS.git
synced 2026-10-25 11:11:11 +08:00
feat: 实现 2 pass AST 到字节码编译器
This commit is contained in:
@@ -0,0 +1,308 @@
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use crate::module::CompiledModule;
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use crate::opcode::{self, OpCode};
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pub use oxide_parser::{BinaryOperator, Expression, Statement, UnaryOperator};
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/// Literal constant stored in bytecode module's constant pool.
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#[derive(Debug, Clone, PartialEq)]
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pub enum Constant {
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Number(f64),
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String(String),
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Boolean(bool),
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Null,
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Undefined,
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}
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pub struct Compiler;
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struct CompileCtx {
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bytecode: Vec<opcode::Instr>,
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constants: Vec<Constant>,
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next_reg: u8,
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max_regs: u8,
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}
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impl CompileCtx {
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fn new() -> Self {
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Self {
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bytecode: Vec::new(),
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constants: Vec::new(),
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next_reg: 0,
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max_regs: 0,
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}
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}
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fn emit(&mut self, instr: opcode::Instr) {
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self.bytecode.push(instr);
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}
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fn alloc_reg(&mut self) -> u8 {
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let r = self.next_reg;
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self.next_reg += 1;
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if self.next_reg > self.max_regs {
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self.max_regs = self.next_reg;
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}
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r
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}
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fn reset_regs(&mut self) {
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self.next_reg = 0;
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}
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fn add_constant(&mut self, c: Constant) -> u16 {
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if let Some(idx) = self.constants.iter().position(|x| x == &c) {
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return idx as u16;
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}
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let idx = self.constants.len();
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self.constants.push(c);
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idx as u16
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}
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}
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impl Compiler {
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pub fn new() -> Self {
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Self
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}
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pub fn compile(&self, program: &oxide_parser::Program) -> Result<CompiledModule, String> {
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let mut ctx = CompileCtx::new();
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for stmt in &program.body {
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self.count_statement(stmt, &mut ctx);
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}
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ctx.max_regs = ctx.max_regs.max(1);
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ctx.reset_regs();
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for stmt in &program.body {
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self.emit_statement(stmt, &mut ctx)?;
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}
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ctx.emit(opcode::encode(OpCode::HALT, 0, 0, 0));
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Ok(CompiledModule {
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bytecode: ctx.bytecode,
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constants: ctx.constants,
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n_registers: ctx.max_regs,
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})
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}
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}
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impl Default for Compiler {
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fn default() -> Self {
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Self::new()
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}
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}
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// ── Pass 1: Counter ──
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impl Compiler {
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fn count_statement(&self, stmt: &Statement, ctx: &mut CompileCtx) {
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match stmt {
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|
Statement::ExpressionStatement(es) => {
|
||||||
|
self.count_expression(&es.expression, ctx);
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||||||
|
}
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|
Statement::VariableDeclaration(decl) => {
|
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|
for d in &decl.declarations {
|
||||||
|
if let Some(init) = &d.init {
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|
self.count_expression(init, ctx);
|
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|
}
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|
}
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|
}
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|
Statement::ReturnStatement(ret) => {
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|
if let Some(arg) = &ret.argument {
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|
self.count_expression(arg, ctx);
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|
}
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|
}
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|
Statement::IfStatement(ifs) => {
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|
self.count_expression(&ifs.test, ctx);
|
||||||
|
self.count_statement(&ifs.consequent, ctx);
|
||||||
|
if let Some(alt) = &ifs.alternate {
|
||||||
|
self.count_statement(alt, ctx);
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||||||
|
}
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|
}
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|
Statement::WhileStatement(wh) => {
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|
self.count_expression(&wh.test, ctx);
|
||||||
|
self.count_statement(&wh.body, ctx);
|
||||||
|
}
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|
Statement::ForStatement(fr) => {
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||||||
|
if let Some(init) = &fr.init {
|
||||||
|
if let Some(expr) = init.as_expression() {
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||||||
|
self.count_expression(expr, ctx);
|
||||||
|
}
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|
}
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||||||
|
if let Some(test) = &fr.test {
|
||||||
|
self.count_expression(test, ctx);
|
||||||
|
}
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||||||
|
if let Some(update) = &fr.update {
|
||||||
|
self.count_expression(update, ctx);
|
||||||
|
}
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|
self.count_statement(&fr.body, ctx);
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|
}
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|
Statement::BlockStatement(block) => {
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|
for s in &block.body {
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|
self.count_statement(s, ctx);
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|
}
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}
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|
_ => {}
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}
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}
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fn count_expression(&self, expr: &Expression, ctx: &mut CompileCtx) {
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match expr {
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||||||
|
Expression::BinaryExpression(bin) => {
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||||||
|
self.count_expression(&bin.left, ctx);
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||||||
|
self.count_expression(&bin.right, ctx);
|
||||||
|
ctx.alloc_reg();
|
||||||
|
}
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||||||
|
Expression::UnaryExpression(un) => {
|
||||||
|
self.count_expression(&un.argument, ctx);
|
||||||
|
ctx.alloc_reg();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
Expression::CallExpression(call) => {
|
||||||
|
self.count_expression(&call.callee, ctx);
|
||||||
|
ctx.alloc_reg();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
Expression::AssignmentExpression(assign) => {
|
||||||
|
self.count_expression(&assign.right, ctx);
|
||||||
|
ctx.alloc_reg();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
Expression::ConditionalExpression(cond) => {
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||||||
|
self.count_expression(&cond.test, ctx);
|
||||||
|
self.count_expression(&cond.consequent, ctx);
|
||||||
|
self.count_expression(&cond.alternate, ctx);
|
||||||
|
ctx.alloc_reg();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
Expression::SequenceExpression(seq) => {
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||||||
|
for e in &seq.expressions {
|
||||||
|
self.count_expression(e, ctx);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
Expression::LogicalExpression(log) => {
|
||||||
|
self.count_expression(&log.left, ctx);
|
||||||
|
self.count_expression(&log.right, ctx);
|
||||||
|
ctx.alloc_reg();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
_ => {
|
||||||
|
ctx.alloc_reg();
|
||||||
|
}
|
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|
}
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|
}
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|
}
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// ── Pass 2: Emitter ──
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impl Compiler {
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fn emit_statement(&self, stmt: &Statement, ctx: &mut CompileCtx) -> Result<(), String> {
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|
match stmt {
|
||||||
|
Statement::ExpressionStatement(es) => {
|
||||||
|
self.emit_expression(&es.expression, ctx)?;
|
||||||
|
}
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||||||
|
Statement::VariableDeclaration(decl) => {
|
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|
for d in &decl.declarations {
|
||||||
|
if let Some(init) = &d.init {
|
||||||
|
self.emit_expression(init, ctx)?;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
Statement::ReturnStatement(ret) => match &ret.argument {
|
||||||
|
Some(expr) => {
|
||||||
|
let r = self.emit_expression(expr, ctx)?;
|
||||||
|
ctx.emit(opcode::encode(OpCode::RETURN, r, 0, 0));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
None => {
|
||||||
|
ctx.emit(opcode::encode(OpCode::RETURN, 0, 0, 0));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
},
|
||||||
|
Statement::BlockStatement(block) => {
|
||||||
|
for s in &block.body {
|
||||||
|
self.emit_statement(s, ctx)?;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
_ => {}
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|
}
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||||||
|
Ok(())
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|
}
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|
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||||||
|
fn emit_expression(&self, expr: &Expression, ctx: &mut CompileCtx) -> Result<u8, String> {
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||||||
|
match expr {
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||||||
|
Expression::NumericLiteral(n) => {
|
||||||
|
let idx = ctx.add_constant(Constant::Number(n.value));
|
||||||
|
let r = ctx.alloc_reg();
|
||||||
|
ctx.emit(opcode::encode(
|
||||||
|
OpCode::LOAD_CONST,
|
||||||
|
r,
|
||||||
|
(idx & 0xFF) as u8,
|
||||||
|
((idx >> 8) & 0xFF) as u8,
|
||||||
|
));
|
||||||
|
Ok(r)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
Expression::StringLiteral(s) => {
|
||||||
|
let idx = ctx.add_constant(Constant::String(s.value.to_string()));
|
||||||
|
let r = ctx.alloc_reg();
|
||||||
|
ctx.emit(opcode::encode(
|
||||||
|
OpCode::LOAD_CONST,
|
||||||
|
r,
|
||||||
|
(idx & 0xFF) as u8,
|
||||||
|
((idx >> 8) & 0xFF) as u8,
|
||||||
|
));
|
||||||
|
Ok(r)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
Expression::BooleanLiteral(b) => {
|
||||||
|
let idx = ctx.add_constant(Constant::Boolean(b.value));
|
||||||
|
let r = ctx.alloc_reg();
|
||||||
|
ctx.emit(opcode::encode(
|
||||||
|
OpCode::LOAD_CONST,
|
||||||
|
r,
|
||||||
|
(idx & 0xFF) as u8,
|
||||||
|
((idx >> 8) & 0xFF) as u8,
|
||||||
|
));
|
||||||
|
Ok(r)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
Expression::NullLiteral(_) => {
|
||||||
|
let idx = ctx.add_constant(Constant::Null);
|
||||||
|
let r = ctx.alloc_reg();
|
||||||
|
ctx.emit(opcode::encode(
|
||||||
|
OpCode::LOAD_CONST,
|
||||||
|
r,
|
||||||
|
(idx & 0xFF) as u8,
|
||||||
|
((idx >> 8) & 0xFF) as u8,
|
||||||
|
));
|
||||||
|
Ok(r)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
Expression::BinaryExpression(bin) => {
|
||||||
|
let left = self.emit_expression(&bin.left, ctx)?;
|
||||||
|
let right = self.emit_expression(&bin.right, ctx)?;
|
||||||
|
let op = match bin.operator {
|
||||||
|
BinaryOperator::Addition => OpCode::ADD,
|
||||||
|
BinaryOperator::Subtraction => OpCode::SUB,
|
||||||
|
BinaryOperator::Multiplication => OpCode::MUL,
|
||||||
|
BinaryOperator::Division => OpCode::DIV,
|
||||||
|
BinaryOperator::Remainder => OpCode::MOD,
|
||||||
|
BinaryOperator::Equality => OpCode::EQ,
|
||||||
|
BinaryOperator::Inequality => OpCode::NEQ,
|
||||||
|
BinaryOperator::LessThan => OpCode::LT,
|
||||||
|
BinaryOperator::GreaterThan => OpCode::GT,
|
||||||
|
BinaryOperator::LessEqualThan => OpCode::LTE,
|
||||||
|
BinaryOperator::GreaterEqualThan => OpCode::GTE,
|
||||||
|
_ => return Err(format!("unsupported binary operator: {:?}", bin.operator)),
|
||||||
|
};
|
||||||
|
let r = ctx.alloc_reg();
|
||||||
|
ctx.emit(opcode::encode(op, r, left, right));
|
||||||
|
Ok(r)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
Expression::UnaryExpression(un) => {
|
||||||
|
let arg = self.emit_expression(&un.argument, ctx)?;
|
||||||
|
if matches!(un.operator, UnaryOperator::UnaryNegation) {
|
||||||
|
let r = ctx.alloc_reg();
|
||||||
|
ctx.emit(opcode::encode(OpCode::NEG, r, arg, 0));
|
||||||
|
Ok(r)
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
Err(format!("unsupported unary operator: {:?}", un.operator))
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
_ => Err(format!(
|
||||||
|
"unsupported expression type: {:?}",
|
||||||
|
std::mem::discriminant(expr)
|
||||||
|
)),
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
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||||||
@@ -1,3 +1,5 @@
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#![doc = "OxideJS - AST to bytecode compiler"]
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#![doc = "OxideJS - AST to bytecode compiler"]
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||||||
|
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||||||
|
pub mod compiler;
|
||||||
|
pub mod module;
|
||||||
pub mod opcode;
|
pub mod opcode;
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||||||
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|||||||
@@ -0,0 +1,47 @@
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|
use std::fmt;
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||||||
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|
||||||
|
use crate::compiler::Constant;
|
||||||
|
use crate::opcode::{self, OpCode};
|
||||||
|
|
||||||
|
pub struct CompiledModule {
|
||||||
|
pub bytecode: Vec<opcode::Instr>,
|
||||||
|
pub constants: Vec<Constant>,
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||||||
|
pub n_registers: u8,
|
||||||
|
}
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||||||
|
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||||||
|
impl fmt::Display for CompiledModule {
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||||||
|
fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
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||||||
|
writeln!(f, "; n_registers = {}", self.n_registers)?;
|
||||||
|
writeln!(f, "; constants:")?;
|
||||||
|
for (i, c) in self.constants.iter().enumerate() {
|
||||||
|
writeln!(f, "; [{i}] = {:?}", c)?;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
writeln!(f)?;
|
||||||
|
for (offset, &instr) in self.bytecode.iter().enumerate() {
|
||||||
|
let op = opcode::opcode(instr);
|
||||||
|
let rd = opcode::rd(instr);
|
||||||
|
let a = opcode::a(instr);
|
||||||
|
let b = opcode::b(instr);
|
||||||
|
write!(f, " {offset:04} {op}")?;
|
||||||
|
match op {
|
||||||
|
OpCode::LOAD_CONST => {
|
||||||
|
write!(f, " r{rd}, const[{}]", opcode::imm16(instr))?;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
OpCode::JMP | OpCode::JMP_IF_FALSE | OpCode::JMP_IF_TRUE => {
|
||||||
|
write!(f, " r{rd}, {offset:+}", offset = opcode::offset16(instr))?;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
OpCode::RETURN | OpCode::HALT | OpCode::NOP => {
|
||||||
|
write!(f, " r{rd}")?;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
OpCode::NEG => {
|
||||||
|
write!(f, " r{rd}, r{a}")?;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
_ => {
|
||||||
|
write!(f, " r{rd}, r{a}, r{b}")?;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
writeln!(f)?;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
Ok(())
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
Reference in New Issue
Block a user