use crate::vm::Vm; use crate::vm_trace; use oxide_runtime_api as coercion; use oxide_types::value::JsValue; use smallvec::SmallVec; /// 判断 JsValue 是否为 BigInt 且值为 0(num_bigint 零值判断)。 fn bigint_is_zero(v: &num_bigint::BigInt) -> bool { num_traits::Zero::is_zero(v) } /// int+int 加法:结果落在 i32 范围则保 int,否则升 double。 #[inline(always)] fn int_add(a: i32, b: i32) -> JsValue { match a.checked_add(b) { Some(v) => JsValue::int(v), None => JsValue::float(a as f64 + b as f64), } } /// int+int 减法:结果落在 i32 范围则保 int,否则升 double。 #[inline(always)] fn int_sub(a: i32, b: i32) -> JsValue { match a.checked_sub(b) { Some(v) => JsValue::int(v), None => JsValue::float(a as f64 - b as f64), } } /// int+int 乘法:结果落在 i32 范围则保 int,否则升 double。 #[inline(always)] fn int_mul(a: i32, b: i32) -> JsValue { match a.checked_mul(b) { Some(v) => JsValue::int(v), None => JsValue::float(a as f64 * b as f64), } } impl Vm { #[inline(always)] pub(crate) fn dispatch_add(&mut self, rd: usize, a: usize, b: usize) -> Result<(), String> { vm_trace!("ADD rd={} r{}={:?} r{}={:?}", rd, a, self.regs[a], b, self.regs[b]); let lv = self.regs[a]; let rv = self.regs[b]; if lv.is_int() && rv.is_int() { self.regs[rd] = int_add(lv.as_int(), rv.as_int()); return Ok(()); } if lv.is_double() && rv.is_double() { self.regs[rd] = JsValue::float(lv.as_double() + rv.as_double()); return Ok(()); } if lv.is_bigint() && rv.is_bigint() { self.regs[rd] = self.new_bigint(self.bigint_value(lv) + self.bigint_value(rv)); return Ok(()); } // 注意:不能在此前置检查 BigInt 混合(`lv.is_bigint() || rv.is_bigint()`)—— // 对象操作数(如 `{valueOf: () => 2n}`)需先 ToPrimitive 再判定,混合检查 // 必须放在 coerce 之后。 let lhs = self.coerce_primitive_bounded(lv, false)?; let rhs = self.coerce_primitive_bounded(rv, false)?; if lhs.is_string() || rhs.is_string() { self.regs[rd] = self.concat_strings(lhs, rhs); return Ok(()); } if lhs.is_bigint() && rhs.is_bigint() { self.regs[rd] = self.new_bigint(self.bigint_value(lhs) + self.bigint_value(rhs)); return Ok(()); } if lhs.is_bigint() != rhs.is_bigint() { // 包装对象 coerce 后暴露 BigInt:与另一非 BigInt 非字符串操作数混合加法 // 必须抛 TypeError(规范只允许 String + BigInt 走字符串拼接)。 return self.raise_type_error("Cannot mix BigInt and other types, use explicit conversions"); } let ln = coercion::to_number(lhs); let rn = coercion::to_number(rhs); self.regs[rd] = JsValue::float(ln + rn); Ok(()) } /// 字符串拼接接线点(二元 `+`/`+=` 共用):O(1) 链接为 Cons(rope)节点, /// 消除逐次整串重拷贝。文本在消费时(`.length`/`==`/string_ref 等)惰性扁平化。 /// /// # 步骤 /// 1. 非字符串操作数先转成叶子字符串(`push_to_string` 同文本语义;小整数走 /// 永久缓存零分配,其余 `to_string` + owned)。 /// 2. 两个字符串经 `new_cons_string` 链接(每链接 1 次节点分配,对比原 O(n) /// 拷贝 + 结果串分配)。 /// /// # 副作用 /// - 新建 Cons 节点 + 可能的数字叶子,登记到 session 生命周期。回收点仅在 /// dispatch 指令边界(结果已写寄存器后检查),链接期子节点天然安全, /// 无需在途保护。 fn concat_strings(&mut self, lhs: JsValue, rhs: JsValue) -> JsValue { // 小链急切扁平(与 rope 前同款实现):总字节长 ≤ 阈值时单次预分配 // 写齐,零叶子转换 / Cons 节点 / 惰性扁平化开销——拼接即消费的小串 // 场景与基线逐字节等价(该场景 rope 的 O(1) 链接收益低于其固定开销)。 let lbytes = if lhs.is_string() { unsafe { (*lhs.as_string_ptr()).len() } } else { 0 }; let rbytes = if rhs.is_string() { unsafe { (*rhs.as_string_ptr()).len() } } else { 0 }; if lbytes + rbytes <= Self::CONS_FLATTEN_BYTES { let mut buf = String::with_capacity(lbytes + rbytes + 32); coercion::push_to_string(lhs, &mut buf); coercion::push_to_string(rhs, &mut buf); return self.new_string_owned(buf); } // 大链走 Cons rope:非字符串操作数先转叶子,再 O(1) 链接(文本惰性扁平化)。 let lv = if lhs.is_string() { lhs } else { self.string_leaf(lhs) }; let rv = if rhs.is_string() { rhs } else { self.string_leaf(rhs) }; self.new_cons_string(lv, rv) } /// 把非字符串原语转为叶子字符串:0..=99 小整数命中永久缓存(零分配), /// 其余走 `to_string` + `new_string_owned`(语义与 `push_to_string` 一致)。 fn string_leaf(&mut self, v: JsValue) -> JsValue { if v.is_int() { let n = v.as_int(); if n >= 0 { if let Some(ptr) = oxide_kernel::string_forge::small_int_ptr(n as u32) { return JsValue::string(ptr); } } } self.new_string_owned(coercion::to_string(v)) } /// CONCAT_N:多操作数拼接(连续 `+` 左结合链摊平)的两阶段 dispatch。 /// /// # 步骤 /// 1. 读 ext 收集全部操作数寄存器(pc 推进约定同 TEMPLATE_STR:主循环已越过指令, /// 此处先读 ext[0]=n 并推进,再逐操作数推进,总推进 n 个扩展字)。 /// 2. 阶段 1 数值前缀折叠:逐项复用 ADD 判定序列(int 溢出升 double / double / /// BigInt 混合 TypeError / 对象 ToPrimitive 副作用顺序),与左结合两两 ADD /// 逐点一致;遇字符串即转入阶段 2。 /// 3. 阶段 2 字符串模式单趟预分配:剩余操作数按序 coerce 后一次写齐,消除 /// N-2 次中间串分配。 /// /// # 边界与前提 /// - emit 层保证 n ≥ 3;此处 n<2 防御退化(返回首操作数)。 /// - Symbol 操作数行为与 concat_strings 一致(push_to_string 无 symbol 分支)。 /// /// # 副作用 /// 写 regs[rd];字符串路径新建一个会话字符串。 #[inline(never)] pub(crate) fn dispatch_concat_n(&mut self, rd: usize, a: usize) -> Result<(), String> { vm_trace!("CONCAT_N rd={}", rd); let n = self.bytecode[self.pc] as usize; self.pc += 1; let mut ops = SmallVec::<[usize; 8]>::new(); ops.push(a); for _ in 0..n.saturating_sub(1) { let reg = (self.bytecode[self.pc] & 0x7FFF_FFFF) as usize; self.pc += 1; ops.push(reg); } if ops.len() < 2 { self.regs[rd] = self.regs[ops[0]]; return Ok(()); } // ── 阶段 1:数值前缀折叠(与左结合两两 ADD 逐点一致)── let mut acc = self.regs[ops[0]]; let mut idx = 1; while idx < ops.len() { let next = self.regs[ops[idx]]; if acc.is_int() && next.is_int() { acc = int_add(acc.as_int(), next.as_int()); idx += 1; continue; } if acc.is_double() && next.is_double() { acc = JsValue::float(acc.as_double() + next.as_double()); idx += 1; continue; } if acc.is_bigint() && next.is_bigint() { acc = self.new_bigint(self.bigint_value(acc) + self.bigint_value(next)); idx += 1; continue; } // 快路径失败才 coerce:acc 已原语零副作用;next 对象 ToPrimitive 在此触发, // 顺序与左结合 ADD 一致。 let lhs = self.coerce_primitive_bounded(acc, false)?; let rhs = self.coerce_primitive_bounded(next, false)?; if lhs.is_string() || rhs.is_string() { // ── 阶段 2:字符串模式单趟预分配 ── self.regs[rd] = self.concat_n_strings(lhs, rhs, &ops[idx + 1..])?; return Ok(()); } if lhs.is_bigint() && rhs.is_bigint() { acc = self.new_bigint(self.bigint_value(lhs) + self.bigint_value(rhs)); idx += 1; continue; } if lhs.is_bigint() != rhs.is_bigint() { // 包装对象 coerce 后暴露 BigInt:混合加法必须抛 TypeError(同 ADD 抛点)。 return self.raise_type_error("Cannot mix BigInt and other types, use explicit conversions"); } let ln = coercion::to_number(lhs); let rn = coercion::to_number(rhs); acc = JsValue::float(ln + rn); idx += 1; } self.regs[rd] = acc; Ok(()) } /// 字符串模式单趟预分配拼接:l/r 已 coerce,剩余操作数按序 coerce 后一次写齐。 /// /// # 步骤 /// 1. 剩余操作数按序 coerce(对象 ToPrimitive 副作用顺序与左结合一致,抛错点先于分配)。 /// 2. 精确总长:字符串操作数取字节长,非字符串给 32 字节余量(int/double/bool/null/ /// undefined 的十进制文本上界;BigInt 超长时 String 自动扩容兜底)。 /// 3. 单趟 push_to_string + new_string_owned(零二次拷贝)。 /// /// # 副作用 /// 新建一个会话字符串。 fn concat_n_strings(&mut self, lhs: JsValue, rhs: JsValue, rest: &[usize]) -> Result { let mut parts = SmallVec::<[JsValue; 8]>::new(); parts.push(lhs); parts.push(rhs); for ® in rest { let v = self.regs[reg]; let prim = if v.is_object() { self.coerce_primitive_bounded(v, false)? } else { v }; parts.push(prim); } let cap = parts.iter().fold(0usize, |acc, p| { acc + if p.is_string() { // SAFETY: p 是字符串值。 unsafe { (*p.as_string_ptr()).len() } } else { 32 } }); let mut buf = String::with_capacity(cap); for p in &parts { coercion::push_to_string(*p, &mut buf); } Ok(self.new_string_owned(buf)) } #[inline(always)] pub(crate) fn dispatch_neg(&mut self, rd: usize, a: usize) -> Result<(), String> { vm_trace!("NEG rd={} r{}={:?}", rd, a, self.regs[a]); let v = self.regs[a]; if v.is_bigint() { self.regs[rd] = self.new_bigint(-self.bigint_value(v)); return Ok(()); } let v = self.coerce_number_bounded(v)?; self.regs[rd] = JsValue::float(-v); Ok(()) } #[inline(always)] pub(crate) fn dispatch_unary_plus(&mut self, rd: usize, a: usize) -> Result<(), String> { vm_trace!("UNARY_PLUS rd={} r{}={:?}", rd, a, self.regs[a]); let v = self.regs[a]; // ToPrimitive 先解盒(BigInt 包装对象如 Object(1n) 的 valueOf 返回 BigInt), // 解盒后是 BigInt 才抛 TypeError——用户覆盖 valueOf/toString 的普通对象不受影响。 let prim = self.coerce_primitive_bounded(v, false)?; if prim.is_bigint() { return self.raise_type_error("Cannot convert a BigInt value to a number"); } let n = coercion::to_number(prim); self.regs[rd] = JsValue::float(n); Ok(()) } pub(crate) fn dispatch_compound_add(&mut self, rd: usize, a: usize) -> Result<(), String> { vm_trace!("COMPOUND_ADD rd={} r{}={:?}", rd, a, self.regs[a]); let lv = self.regs[rd]; let rv = self.regs[a]; if lv.is_int() && rv.is_int() { self.regs[rd] = int_add(lv.as_int(), rv.as_int()); return Ok(()); } if lv.is_double() && rv.is_double() { self.regs[rd] = JsValue::float(lv.as_double() + rv.as_double()); return Ok(()); } if lv.is_bigint() && rv.is_bigint() { self.regs[rd] = self.new_bigint(self.bigint_value(lv) + self.bigint_value(rv)); return Ok(()); } let lhs = self.coerce_primitive_bounded(lv, false)?; let rhs = self.coerce_primitive_bounded(rv, false)?; if lhs.is_string() || rhs.is_string() { self.regs[rd] = self.concat_strings(lhs, rhs); return Ok(()); } if lhs.is_bigint() && rhs.is_bigint() { self.regs[rd] = self.new_bigint(self.bigint_value(lhs) + self.bigint_value(rhs)); return Ok(()); } if lhs.is_bigint() != rhs.is_bigint() { // 包装对象 coerce 后暴露 BigInt:与另一非 BigInt 非字符串操作数混合加法 // 必须抛 TypeError(规范只允许 String + BigInt 走字符串拼接)。 return self.raise_type_error("Cannot mix BigInt and other types, use explicit conversions"); } let ln = coercion::to_number(lhs); let rn = coercion::to_number(rhs); self.regs[rd] = JsValue::float(ln + rn); Ok(()) } #[inline(always)] pub(crate) fn dispatch_compound_sub(&mut self, rd: usize, a: usize) -> Result<(), String> { vm_trace!("COMPOUND_SUB rd={} r{}={:?}", rd, a, self.regs[a]); let lv = self.regs[rd]; let rv = self.regs[a]; if lv.is_int() && rv.is_int() { self.regs[rd] = int_sub(lv.as_int(), rv.as_int()); return Ok(()); } if lv.is_double() && rv.is_double() { self.regs[rd] = JsValue::float(lv.as_double() - rv.as_double()); return Ok(()); } if lv.is_bigint() && rv.is_bigint() { self.regs[rd] = self.new_bigint(self.bigint_value(lv) - self.bigint_value(rv)); return Ok(()); } let l = self.coerce_primitive_bounded(lv, false)?; let r = self.coerce_primitive_bounded(rv, false)?; if l.is_bigint() && r.is_bigint() { self.regs[rd] = self.new_bigint(self.bigint_value(l) - self.bigint_value(r)); return Ok(()); } if l.is_bigint() != r.is_bigint() { return self.raise_type_error("Cannot mix BigInt and other types, use explicit conversions"); } let ln = coercion::to_number(l); let rn = coercion::to_number(r); self.regs[rd] = JsValue::float(ln - rn); Ok(()) } #[inline(always)] pub(crate) fn dispatch_compound_mul(&mut self, rd: usize, a: usize) -> Result<(), String> { vm_trace!("COMPOUND_MUL rd={} r{}={:?}", rd, a, self.regs[a]); let lv = self.regs[rd]; let rv = self.regs[a]; if lv.is_int() && rv.is_int() { self.regs[rd] = int_mul(lv.as_int(), rv.as_int()); return Ok(()); } if lv.is_double() && rv.is_double() { self.regs[rd] = JsValue::float(lv.as_double() * rv.as_double()); return Ok(()); } if lv.is_bigint() && rv.is_bigint() { self.regs[rd] = self.new_bigint(self.bigint_value(lv) * self.bigint_value(rv)); return Ok(()); } let l = self.coerce_primitive_bounded(lv, false)?; let r = self.coerce_primitive_bounded(rv, false)?; if l.is_bigint() && r.is_bigint() { self.regs[rd] = self.new_bigint(self.bigint_value(l) * self.bigint_value(r)); return Ok(()); } if l.is_bigint() != r.is_bigint() { return self.raise_type_error("Cannot mix BigInt and other types, use explicit conversions"); } let ln = coercion::to_number(l); let rn = coercion::to_number(r); self.regs[rd] = JsValue::float(ln * rn); Ok(()) } #[inline(always)] pub(crate) fn dispatch_compound_div(&mut self, rd: usize, a: usize) -> Result<(), String> { vm_trace!("COMPOUND_DIV rd={} r{}={:?}", rd, a, self.regs[a]); let lv = self.regs[rd]; let rv = self.regs[a]; if lv.is_int() && rv.is_int() { self.regs[rd] = JsValue::float(lv.as_int() as f64 / rv.as_int() as f64); return Ok(()); } if lv.is_double() && rv.is_double() { self.regs[rd] = JsValue::float(lv.as_double() / rv.as_double()); return Ok(()); } if lv.is_bigint() && rv.is_bigint() { let r = self.bigint_value(rv); if bigint_is_zero(r) { return self.raise_error_kind("RangeError", "Division by zero"); } self.regs[rd] = self.new_bigint(self.bigint_value(lv) / r); return Ok(()); } let l = self.coerce_primitive_bounded(lv, false)?; let r = self.coerce_primitive_bounded(rv, false)?; if l.is_bigint() && r.is_bigint() { let rv = self.bigint_value(r); if bigint_is_zero(rv) { return self.raise_error_kind("RangeError", "Division by zero"); } self.regs[rd] = self.new_bigint(self.bigint_value(l) / rv); return Ok(()); } if l.is_bigint() != r.is_bigint() { return self.raise_type_error("Cannot mix BigInt and other types, use explicit conversions"); } let ln = coercion::to_number(l); let rn = coercion::to_number(r); self.regs[rd] = JsValue::float(ln / rn); Ok(()) } #[inline(always)] pub(crate) fn dispatch_compound_mod(&mut self, rd: usize, a: usize) -> Result<(), String> { vm_trace!("COMPOUND_MOD rd={} r{}={:?}", rd, a, self.regs[a]); let lv = self.regs[rd]; let rv = self.regs[a]; if lv.is_int() && rv.is_int() { let a = lv.as_int(); let b = rv.as_int(); if b != 0 { if let Some(v) = a.checked_rem(b) { self.regs[rd] = JsValue::int(v); return Ok(()); } } self.regs[rd] = JsValue::float(a as f64 % b as f64); return Ok(()); } if lv.is_double() && rv.is_double() { self.regs[rd] = JsValue::float(lv.as_double() % rv.as_double()); return Ok(()); } if lv.is_bigint() && rv.is_bigint() { let r = self.bigint_value(rv); if bigint_is_zero(r) { return self.raise_error_kind("RangeError", "Division by zero"); } self.regs[rd] = self.new_bigint(self.bigint_value(lv) % r); return Ok(()); } let l = self.coerce_primitive_bounded(lv, false)?; let r = self.coerce_primitive_bounded(rv, false)?; if l.is_bigint() && r.is_bigint() { let rv = self.bigint_value(r); if bigint_is_zero(rv) { return self.raise_error_kind("RangeError", "Division by zero"); } self.regs[rd] = self.new_bigint(self.bigint_value(l) % rv); return Ok(()); } if l.is_bigint() != r.is_bigint() { return self.raise_type_error("Cannot mix BigInt and other types, use explicit conversions"); } let ln = coercion::to_number(l); let rn = coercion::to_number(r); self.regs[rd] = JsValue::float(ln % rn); Ok(()) } /// 幂运算核心:`base ** exponent` 的 Number/BigInt 双语义,二元 `**` 与复合 /// `**=` 共用(避免两套实现漂移)。int/double 快路径与混合转数值路径都经 /// IEEE-754 `powf`(`(-2) ** 0.5` → NaN、`0 ** 0` → 1、负底数整数指数等 /// 边界由 libm pow 保证与规范一致)。 /// /// # 边界与前提 /// - BigInt 指数为负或超 u32:抛 RangeError(BigInt::exponentiate 禁止负指数, /// 超 u32 指数会分配不可控内存,同样拒绝)。 /// - 混合 BigInt/Number → TypeError(ToNumeric 类型不一致)。 /// - 对象操作数先 ToPrimitive(coerce 后判定,包装对象如 Object(2n) 参与 BigInt 运算)。 /// /// # 副作用 /// - 可能新建 BigInt 会话值(new_bigint)。 fn exp_result(&mut self, lv: JsValue, rv: JsValue) -> Result { if lv.is_int() && rv.is_int() { return Ok(JsValue::float((lv.as_int() as f64).powf(rv.as_int() as f64))); } if lv.is_double() && rv.is_double() { return Ok(JsValue::float(lv.as_double().powf(rv.as_double()))); } if lv.is_bigint() && rv.is_bigint() { let base = self.bigint_value(lv).clone(); let exp = self.bigint_value(rv).clone(); return self.bigint_exp(&base, &exp); } let l = self.coerce_primitive_bounded(lv, false)?; let r = self.coerce_primitive_bounded(rv, false)?; if l.is_bigint() && r.is_bigint() { let base = self.bigint_value(l).clone(); let exp = self.bigint_value(r).clone(); return self.bigint_exp(&base, &exp); } if l.is_bigint() != r.is_bigint() { // 包装对象 coerce 后暴露 BigInt:与另一非 BigInt 操作数混合必须抛 // TypeError(同 ADD/SUB 抛点)。 self.raise_type_error("Cannot mix BigInt and other types, use explicit conversions")?; return Ok(JsValue::undefined()); } let ln = coercion::to_number(l); let rn = coercion::to_number(r); Ok(JsValue::float(ln.powf(rn))) } /// BigInt 幂:负指数或超 u32 抛 RangeError,否则 `base.pow(exp)`。 fn bigint_exp(&mut self, base: &num_bigint::BigInt, exp: &num_bigint::BigInt) -> Result { let exp_u32 = match u32::try_from(exp) { Ok(e) => e, Err(_) => { self.raise_error_kind("RangeError", "Exponent must be positive")?; return Ok(JsValue::undefined()); } }; Ok(self.new_bigint(base.pow(exp_u32))) } /// 二元幂运算:`regs[rd] = regs[a] ** regs[b]`。 #[inline(always)] pub(crate) fn dispatch_exp(&mut self, rd: usize, a: usize, b: usize) -> Result<(), String> { vm_trace!("EXP rd={} r{}={:?} r{}={:?}", rd, a, self.regs[a], b, self.regs[b]); let lv = self.regs[a]; let rv = self.regs[b]; self.regs[rd] = self.exp_result(lv, rv)?; Ok(()) } #[inline(always)] pub(crate) fn dispatch_compound_exp(&mut self, rd: usize, a: usize) -> Result<(), String> { vm_trace!("COMPOUND_EXP rd={} r{}={:?}", rd, a, self.regs[a]); let lv = self.regs[rd]; let rv = self.regs[a]; self.regs[rd] = self.exp_result(lv, rv)?; Ok(()) } #[inline(always)] pub(crate) fn dispatch_inc_pre(&mut self, rd: usize, a: usize) -> Result<(), String> { vm_trace!("INC_PRE rd={} a={}", rd, a); if self.regs[rd].is_bigint() { let v = self.bigint_value(self.regs[rd]) + 1; let result = self.new_bigint(v); self.regs[rd] = result; self.regs[a] = result; return Ok(()); } let n = self.coerce_number_bounded(self.regs[rd])?; let result = JsValue::float(n + 1.0); self.regs[rd] = result; self.regs[a] = result; Ok(()) } #[inline(always)] pub(crate) fn dispatch_inc_post(&mut self, rd: usize, a: usize) -> Result<(), String> { vm_trace!("INC_POST rd={} a={}", rd, a); if self.regs[rd].is_bigint() { let v = self.bigint_value(self.regs[rd]).clone(); self.regs[a] = self.regs[rd]; self.regs[rd] = self.new_bigint(v + 1); return Ok(()); } let n = self.coerce_number_bounded(self.regs[rd])?; self.regs[a] = JsValue::float(n); self.regs[rd] = JsValue::float(n + 1.0); Ok(()) } #[inline(always)] pub(crate) fn dispatch_dec_pre(&mut self, rd: usize, a: usize) -> Result<(), String> { vm_trace!("DEC_PRE rd={} a={}", rd, a); if self.regs[rd].is_bigint() { let v = self.bigint_value(self.regs[rd]).clone() - 1; let result = self.new_bigint(v); self.regs[rd] = result; self.regs[a] = result; return Ok(()); } let n = self.coerce_number_bounded(self.regs[rd])?; let result = JsValue::float(n - 1.0); self.regs[rd] = result; self.regs[a] = result; Ok(()) } #[inline(always)] pub(crate) fn dispatch_dec_post(&mut self, rd: usize, a: usize) -> Result<(), String> { vm_trace!("DEC_POST rd={} a={}", rd, a); if self.regs[rd].is_bigint() { let v = self.bigint_value(self.regs[rd]).clone(); self.regs[a] = self.regs[rd]; self.regs[rd] = self.new_bigint(v - 1); return Ok(()); } let n = self.coerce_number_bounded(self.regs[rd])?; self.regs[a] = JsValue::float(n); self.regs[rd] = JsValue::float(n - 1.0); Ok(()) } }