//! class 声明整体 emit:驱动头、原型、方法、字段各阶段,组装最终类对象。 //! //! 函数:`emit_class`。 use crate::{symbol_table::ScopeKind, ClassElementHooks, CompileCtx, Emitter, FunctionBodyContext, FunctionFlags}; use oxide_bytecode::module::Constant; use oxide_bytecode::opcode::OpCode; use oxide_ir::inst::Inst; use oxide_ir::operand::Operand; use oxide_parser::{Class, ClassElement, Expression, MethodDefinitionKind, PropertyKey, VariableDeclarationKind}; impl Emitter { pub(crate) fn emit_class(&self, class: &Class, ctx: &mut CompileCtx) -> Result { // 类表达式:类名在类体内为 const 绑定;不向调用方复用寄存器时, // 由 emit_class_with_binding 新建块作用域声明(TDZ),类构建完成后 // STORE_VAR 初始化再弹出作用域,类名不泄漏到外层。 self.emit_class_with_binding(class, ctx, None, None) } /// 类名绑定可复用调用方寄存器的类整体 emit。 /// /// 类声明由调用方先在外层声明绑定(未初始化),`binding_reg` 复用该槽; /// 类表达式无外部槽时,在独立块作用域声明 const 绑定(未初始化)。 /// 无论哪种形态,绑定都在 `extends` 求值前建立:extends 引用类名按规范 /// 抛 TDZ ReferenceError;类构建完成后 `init_var` + `STORE_VAR` 初始化。 /// /// `implicit_name` 供 `export default` 的匿名类做 SetFunctionName:类名缺省时 /// 以它为构造器 `name`;具名类由 `ctor_name` 优先,不受影响。 pub(crate) fn emit_class_with_binding( &self, class: &Class, ctx: &mut CompileCtx, binding_reg: Option, implicit_name: Option<&str>, ) -> Result { // 类定义体是严格模式代码:字段初始化/静态块/extends 表达式内嵌套函数以 // 本 ctx 为父 ctx,类编译期间强制 strict(函数末尾恢复外层标志)。 let saved_strict = ctx.is_strict; ctx.is_strict = true; let ctor_name = class.id.as_ref().map(|id| id.name.to_string()); // 类声明由调用方提供外层绑定槽(binding_reg=Some),类表达式无外部槽 // (None,类名是类体内独立 const 绑定)。真实名 cell 仅声明路径指向 // 本作用域绑定;表达式路径按名查 captured_bindings 会命中外层同名绑定。 let is_class_decl = binding_reg.is_some(); let mut pushed_scope = false; let binding_reg = if let Some(name) = ctor_name.as_deref() { match binding_reg { Some(reg) => { pushed_scope = false; reg } None => { let reg = ctx.alloc_reg(); ctx.push_scope_with_kind(ScopeKind::BlockScope); ctx.declare(name, reg, VariableDeclarationKind::Const)?; pushed_scope = true; reg } } } else { 0 }; let elements = &class.body.body; let mut constructor_method = None; let mut instance_field_indices = Vec::new(); let mut private_names = Vec::<(String, u32, Option, bool)>::new(); let is_derived = class.super_class.is_some(); for (idx, element) in elements.iter().enumerate() { match element { ClassElement::MethodDefinition(method) => { let method = method.as_ref(); if let PropertyKey::PrivateIdentifier(private) = &method.key { let name = private.name.as_str().to_string(); let kind = method.kind; match private_names.iter().find(|(n, _, _, _)| n == &name) { // 同名 getter/setter 构成访问器对,复用同一私有名。 Some((_, _, Some(MethodDefinitionKind::Get), _)) if kind == MethodDefinitionKind::Set => {} Some((_, _, Some(MethodDefinitionKind::Set), _)) if kind == MethodDefinitionKind::Get => {} Some(_) => return Err(format!("duplicate private name #{name}")), None => { let id = ctx.scopes.next_private_name_id; ctx.scopes.next_private_name_id = ctx.scopes.next_private_name_id.saturating_add(1); private_names.push((name, id, Some(kind), method.r#static)); } } } if method.kind == MethodDefinitionKind::Constructor { if constructor_method.is_some() { return Err("duplicate class constructor".into()); } constructor_method = Some(method); } } ClassElement::PropertyDefinition(prop) => { let prop = prop.as_ref(); if let PropertyKey::PrivateIdentifier(private) = &prop.key { let name = private.name.as_str().to_string(); if private_names.iter().any(|(existing, _, _, _)| existing == &name) { return Err(format!("duplicate private name #{name}")); } let id = ctx.scopes.next_private_name_id; ctx.scopes.next_private_name_id = ctx.scopes.next_private_name_id.saturating_add(1); private_names.push((name, id, None, prop.r#static)); } if !prop.r#static { instance_field_indices.push(idx); } } ClassElement::AccessorProperty(_) => return Err("class accessor properties not yet supported".into()), ClassElement::StaticBlock(_) | ClassElement::TSIndexSignature(_) => {} } } // 计算键 slot 分配:全部元素源码序(方法 + 公有字段),私有元素非 computed。 let mut computed_slot = 0u8; let key_slots: Vec> = elements .iter() .map(|e| { let computed = match e { ClassElement::MethodDefinition(m) => m.computed, ClassElement::PropertyDefinition(p) => { p.computed && !matches!(p.key, PropertyKey::PrivateIdentifier(_)) } _ => false, }; if computed { let s = computed_slot; computed_slot += 1; Some(s) } else { None } }) .collect(); let any_computed = computed_slot > 0; let (ctor_reg, proto_reg, super_reg) = self.emit_class_header(class, ctx)?; let self_binding = ctor_name.as_deref().map(|name| vec![(name, binding_reg)]).unwrap_or_default(); // 类名绑定 cell:引用类名的类元素(构造器/方法/字段)经此专用 cell 捕获。 // 类体内的读取经 LOAD_UPVALUE 命中同一 cell,使类名与其它引用在 epoch 晋升 // (会改写 cell 值)与内联 accessor 调用(会清空寄存器文件)之后仍保持 identity // 一致;合成键 @@class_self_N 不影响外层作用域的同名用户绑定。 let class_self_cell: Option = ctor_name.as_deref().map(|_| { let cell_idx = ctx.alloc_cell_idx(); ctx.captured_bindings.insert(format!("@@class_self_{cell_idx}"), cell_idx); cell_idx }); let saved_derived = ctx.in_derived_constructor; let saved_private_names = ctx.scopes.private_name_map.clone(); let saved_private_kinds = ctx.scopes.private_element_kinds.clone(); let saved_brand_id = ctx.scopes.private_brand_id; let saved_brand_chain = ctx.brand_chain.clone(); ctx.in_derived_constructor = is_derived; // 类 brand:有私有元素时分配 brand 私有名 id,并创建 brand 对象(= 类原型)。 // 构造器把 brand 槽写入实例 own;私有方法/访问器/静态字段访问(GET/SET)据 // brand 对象同一性做检查;instance 字段走 PrivateFieldFind 原型链查找,不检查。 let private_brand_id = if !private_names.is_empty() { let id = ctx.scopes.next_private_name_id; ctx.scopes.next_private_name_id = ctx.scopes.next_private_name_id.saturating_add(1); Some(id) } else { None }; ctx.scopes.private_brand_id = private_brand_id; // 私有名环境是词法环境链:内类条目遮蔽外类同名条目,外类其余名字保持 // 可解析(内类方法体可访问外类声明的私有名)。 let mut stacked_names = saved_private_names.clone(); let mut stacked_kinds = saved_private_kinds.clone(); for (n, id, kind, is_static) in &private_names { stacked_names.insert(n.clone(), *id); stacked_kinds.insert(n.clone(), (*kind, *is_static, private_brand_id.unwrap_or(0))); } ctx.scopes.private_name_map = stacked_names; ctx.scopes.private_element_kinds = stacked_kinds; // 实例公有字段 computed key 求值于构造器帧外,须类定义期存入数组。构造器以 // upvalue 捕获该数组:父作用域登记 `@@field_keys`(索引经共享计数器追加, // 与块级遮蔽绑定的追加索引不碰撞)。 let has_computed_instance = instance_field_indices.iter().any(|&i| { let ClassElement::PropertyDefinition(p) = &elements[i] else { return false }; p.computed && !matches!(p.key, PropertyKey::PrivateIdentifier(_)) }); let field_key_cell: Option = if has_computed_instance { let cell_idx = ctx.alloc_cell_idx(); ctx.captured_bindings.insert("@@field_keys".to_string(), cell_idx); Some(cell_idx) } else { None }; // 类 brand 对象(= proto)由类定义期 MAKE_CELL 写入,构造器经 upvalue 捕获。 // 捕获名按本类 brand id 编号:嵌套类各自登记 brand,内类方法体沿 brand 链 // 保持外类 brand 条目可见,跨类 brand 检查据此定位声明类的 brand 对象。 let brand_cell: Option = private_brand_id.map(|bid| { let cell_idx = ctx.alloc_cell_idx(); ctx.captured_bindings.insert(format!("@@class_brand_{bid}"), cell_idx); ctx.brand_chain.push((bid, cell_idx, None)); cell_idx }); // 字段值表达式运行于构造器帧:其自由变量须纳入构造器 upvalue 捕获。 let field_value_exprs: Vec<&Expression> = instance_field_indices .iter() .filter_map(|&i| match &elements[i] { ClassElement::PropertyDefinition(p) => p.value.as_ref(), _ => None, }) .collect(); let mut extra_upvalue_names: Vec<(String, u8)> = Vec::new(); if let Some(c) = field_key_cell { extra_upvalue_names.push(("@@field_keys".to_string(), c)); } if let (Some(c), Some(bid)) = (brand_cell, private_brand_id) { extra_upvalue_names.push((format!("@@class_brand_{bid}"), c)); } if let (Some(name), Some(c)) = (ctor_name.as_deref(), class_self_cell) { extra_upvalue_names.push((name.to_string(), c)); } let emit_instance_fields = |compiler: &Emitter, field_ctx: &mut CompileCtx| -> Result<(), String> { // 先写 brand 槽(私有方法/访问器的 brand 检查依据),再初始化字段。 if let Some(bid) = private_brand_id { if brand_cell.is_none() { return Err("class brand cell missing".into()); } let brand_reg = field_ctx.alloc_reg(); let brand_name = format!("@@class_brand_{bid}"); let uv_idx = field_ctx .current_upvalue_captures .iter() .position(|u| u.name == brand_name) .ok_or("class brand upvalue missing")? as u16; field_ctx.inst(Inst::new( OpCode::LOAD_UPVALUE, Operand::Reg(brand_reg), Operand::Imm(uv_idx), Operand::None, )); let key_idx = field_ctx.add_constant(Constant::Int(bid as i32)); let brand_key_reg = field_ctx.alloc_reg(); field_ctx.inst(Inst::load_const(Operand::Reg(brand_key_reg), key_idx)); field_ctx.inst(Inst::init_private( Operand::This, Operand::Reg(brand_reg), Operand::Reg(brand_key_reg), false, )); } for &idx in &instance_field_indices { let ClassElement::PropertyDefinition(field) = &elements[idx] else { unreachable!() }; let field = field.as_ref(); if let PropertyKey::PrivateIdentifier(private) = &field.key { compiler.emit_private_field_init( Operand::This, private.name.as_str(), field.value.as_ref(), field_ctx, )?; } else { compiler.emit_public_field_init( Operand::This, &field.key, field.computed, field.value.as_ref(), key_slots[idx], field_ctx, )?; } } Ok(()) }; // 构造器(显式与隐式派生)共用同一组标志与钩子:恒 strict、无表达式体、 // 字段发射钩子按派生与否在 super() 前后执行。 let ctor_flags = FunctionFlags { is_expression_body: false, is_generator: false, is_async: false, own_strict: true, name: None, }; let ctor_hooks = ClassElementHooks { extra_bindings: &self_binding, emit_fields: Some(emit_instance_fields), fields_after_super: is_derived, extra_capture_exprs: &field_value_exprs, extra_upvalue_names: &extra_upvalue_names, }; let mut ctor_module = if let Some(method) = constructor_method { let (param_names, body_stmts) = self.extract_function_parts(method.value.as_ref())?; self.compile_function_body( ¶m_names, body_stmts, ctx, FunctionBodyContext::ClassElement, ctor_flags, ctor_hooks, )? } else { let mut module = self.compile_function_body(&[], &[], ctx, FunctionBodyContext::ClassElement, ctor_flags, ctor_hooks)?; if is_derived { module.insts.clear(); module.constants.clear(); module.n_registers = 2; // 隐式派生构造器等价于 `constructor(...args) { super(...args); }`: // 收集全部实参为数组,再展开传给 super。 module.insts.push(Inst::create_rest_array(Operand::Reg(1), 0)); module.insts.push(Inst::super_call_spread(Operand::Reg(0), &[0x8000_0000 | 1])); // 字段初始化直接重发:构造器 upvalue/内置槽引用须与首轮编译产物对齐。 let mut field_ctx = CompileCtx::new(); // 字段表达式运行于构造器帧,构造器恒 strict,字段 ctx 同步置位。 // 私有名环境按堆叠口径整表继承(字段初始化器内的嵌套类需要外类 // 私有名与 brand 链保持可解析)。 field_ctx.is_strict = true; field_ctx.scopes.private_name_map = ctx.scopes.private_name_map.clone(); field_ctx.scopes.private_element_kinds = ctx.scopes.private_element_kinds.clone(); field_ctx.scopes.private_brand_id = ctx.scopes.private_brand_id; field_ctx.brand_chain = ctx.brand_chain.clone(); field_ctx.scopes.builtin_reg_map = module.builtin_reg_map.clone(); field_ctx.current_upvalue_captures = module.upvalue_captures.clone(); field_ctx.field_keys_uv = module .upvalue_captures .iter() .position(|u| u.name == "@@field_keys") .map(|i| i as u8); emit_instance_fields(self, &mut field_ctx)?; // 构造器尾裸 return 须物化 undefined:RETURN 读 rd 槽值,字段初始化器 // 尾表达式为返回对象的调用时,该对象会漏出为构造结果。 let undef_idx = field_ctx.add_constant(Constant::Undefined); let undef_reg = field_ctx.alloc_reg(); field_ctx.inst(Inst::load_const(Operand::Reg(undef_reg), undef_idx)); module.insts.extend(field_ctx.insts); module.constants = field_ctx.constants; module.n_registers = field_ctx.max_regs.max(1); module.insts.push(Inst::ret(Operand::Reg(undef_reg), 0, 0, 0)); } module }; ctx.in_derived_constructor = saved_derived; ctor_module.is_class_constructor = true; ctor_module.is_derived_constructor = is_derived; ctor_module.function_name = ctor_name.clone().or_else(|| implicit_name.map(str::to_string)); ctx.nested.push(ctor_module); // 键数组构建会在 keys 表达式中压入嵌套模块(箭头/函数/类键), // 必须在压入后用固定下标引用构造器模块,避免嵌套长度偏移。 let ctor_sub_idx = ctx.nested.len() as u16; // 类定义期按源码序求值全部 computed key(extends 之后、构造器闭包创建之前), // 存数组供方法/静态字段/实例字段初始化阶段按 slot 取用。 if any_computed { let keys_reg = ctx.alloc_reg(); ctx.inst(Inst::new( OpCode::NEW_ARRAY, Operand::Reg(keys_reg), Operand::Imm(computed_slot as u16), Operand::None, )); for (idx, element) in elements.iter().enumerate() { let Some(slot) = key_slots[idx] else { continue }; let key_expr = match element { ClassElement::MethodDefinition(m) => m.key.as_expression(), ClassElement::PropertyDefinition(p) => p.key.as_expression(), _ => None, }; let Some(expr) = key_expr else { continue }; let key_reg = self.emit_expression(expr, ctx)?; let idx_reg = ctx.alloc_reg(); let idx_const = ctx.add_constant(Constant::Int(slot as i32)); ctx.inst(Inst::load_const(Operand::Reg(idx_reg), idx_const)); ctx.inst(Inst::new( OpCode::SET_ELEM, Operand::Reg(keys_reg), Operand::Reg(idx_reg), Operand::Reg(key_reg), )); } if let Some(cell_idx) = field_key_cell { ctx.inst(Inst::new( OpCode::MAKE_CELL, Operand::Reg(keys_reg), Operand::Imm(cell_idx as u16), Operand::None, )); } ctx.class_keys_reg = Some(keys_reg); } self.emit_class_prototype(ctor_reg, proto_reg, super_reg, ctor_sub_idx, ctx)?; // brand 对象即类原型:构造器对象(静态私有访问)与实例(实例私有访问)各写 // brand 槽;构造器经 @@class_brand upvalue 捕获原型对象。 if let (Some(bid), Some(cell_idx)) = (private_brand_id, brand_cell) { let key_idx = ctx.add_constant(Constant::Int(bid as i32)); let brand_key_reg = ctx.alloc_reg(); ctx.inst(Inst::load_const(Operand::Reg(brand_key_reg), key_idx)); ctx.inst(Inst::init_private( Operand::Reg(ctor_reg), Operand::Reg(proto_reg), Operand::Reg(brand_key_reg), false, )); ctx.inst(Inst::new( OpCode::MAKE_CELL, Operand::Reg(proto_reg), Operand::Imm(cell_idx as u16), Operand::None, )); } self.emit_class_methods( &class.body.body, ctor_reg, proto_reg, &self_binding, class_self_cell, &key_slots, ctx, )?; self.emit_class_static_elements(&class.body.body, ctor_reg, &key_slots, ctx)?; // 类构建完成:初始化类名绑定并写入类构造器(类内方法引用该寄存器/捕获)。 if let Some(name) = ctor_name.as_deref() { ctx.init_var(name); ctx.inst(Inst::new( OpCode::STORE_VAR, Operand::Reg(binding_reg), Operand::Reg(ctor_reg), Operand::None, )); // 顶层词法双写镜像:类声明值同步写镜像,使跨脚本(间接 eval)读经 // 镜像见当前值。 self.emit_global_lex_mirror_write(name, ctor_reg, ctx); if let Some(cell_idx) = class_self_cell { // 以构造器初始化类名 cell 并解除 TDZ(占位 cell 已由类元素闭包在 hoist 期创建)。 ctx.inst(Inst::new( OpCode::MAKE_CELL, Operand::Reg(binding_reg), Operand::Imm(cell_idx as u16), Operand::None, )); } // 类名被外层嵌套函数捕获时,真实名 cell 同样须初始化(类元素自引用走 // @@class_self_* 合成 cell,二者 cell_idx 不同则各发一次)。 // 仅类声明:类名是本作用域绑定,可见绑定解析到的是它的 cell;类表达式 // 名是类体内独立 const 绑定,按名解析只会命中外层同名绑定 cell, // MAKE_CELL 会把类值误写进外层绑定。 if is_class_decl { if let Some((cell_idx, _)) = ctx.visible_cell(name) { ctx.inst(Inst::new( OpCode::MAKE_CELL, Operand::Reg(binding_reg), Operand::Imm(cell_idx as u16), Operand::None, )); } } } if pushed_scope { ctx.pop_scope(); } ctx.scopes.private_name_map = saved_private_names; ctx.scopes.private_element_kinds = saved_private_kinds; ctx.scopes.private_brand_id = saved_brand_id; ctx.brand_chain = saved_brand_chain; // 类编译结束恢复外层 strict 标志:类在 sloppy 上下文时不得泄漏 strict 到类后代码。 ctx.is_strict = saved_strict; Ok(ctor_reg) } }