feat(dce): 实现 Pass A 可达性 + Pass B use 计数迭代删除
- Pass A 消费 build_cfg，entry 沿 succs DFS（含 Exception 边保守，Pitfall 4）展开指令粒度 keep - Pass B 可达存活指令聚合 use 计数，def 无 use 且 is_pure 迭代删至不动点（D-02 连锁） - Pass C 最小 mark-sweep 重建 insts + label_pos 重映射（死 label 置 None） - 依赖 oxide_bytecode（测试需 OpCode 常量，Rust 无 crate 传递可见性，与 oxide_cfg 骨架一致） - 单测 8 条：死链/负例/STORE_VAR 特判/if-else/死块/Exception 保守/死闭包/连锁
This commit is contained in:
爱特每羊队
@@ -9,6 +9,7 @@ description = "OxideJS - dead code elimination pass over IR (reachability + use-
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[dependencies]
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oxide_ir = { path = "../oxide_ir" }
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oxide_cfg = { path = "../oxide_cfg" }
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oxide_bytecode = { path = "../oxide_bytecode" }
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[dev-dependencies]
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oxide_parser = { path = "../oxide_parser" }
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+256
-3
@@ -8,13 +8,266 @@
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//! label_count（D-13 不读不改）。中间产物（keep/use_count）用局部 Vec 显式传参，
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//! 不做 struct 状态持有（无共享可变状态约定）。零 unsafe。
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use oxide_cfg::build_cfg;
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use oxide_ir::inst::Inst;
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use oxide_ir::IRFunction;
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/// 死代码消除：块级不可达删除 + 全函数 use 计数迭代删除到不动点 + mark-sweep 重建。
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pub fn dce(f: &mut IRFunction) {
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// 空 IRFunction 退化形态：无指令可删（照 oxide_cfg empty_function 先例）。
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// 非空路径为 Task 2/3 骨架占位：Pass A 可达性 + Pass B use 计数迭代 + Pass C mark-sweep。
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if !f.insts.is_empty() {
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// TODO(Task 2/3)：Pass A/B/C 实现（当前骨架 no-op，等价于不改写）。
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if f.insts.is_empty() {
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return;
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}
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// Pass A：块级可达性（消费 build_cfg，Exception 边保守）→ 指令粒度 keep。
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let mut keep = pass_a_reachable(f);
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// Pass B：可达存活指令上全函数 use 计数迭代删除到不动点（D-02 连锁语义）。
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pass_b_dead_code(f, &mut keep);
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// Pass C：mark-sweep 一次性重建 insts + label_pos 重映射（D-13）。
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pass_c_sweep(f, &keep);
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}
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/// Pass A：块级可达性。从 entry 沿 succs DFS（**遍历含 EdgeKind::Exception 边**，
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/// D-07/Pitfall 4——catch/finally 入口强制可达），不可达块的全部指令标记删除。
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fn pass_a_reachable(f: &IRFunction) -> Vec<bool> {
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let cfg = build_cfg(f);
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let mut reachable = vec![false; cfg.blocks.len()];
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let mut stack = vec![cfg.entry];
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while let Some(b) = stack.pop() {
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if reachable[b] {
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continue;
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}
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reachable[b] = true;
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// succs 三边全遍历：Jump / Fallthrough / Exception（D-07 保守）
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for &(succ, _kind) in &cfg.blocks[b].succs {
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stack.push(succ);
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}
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}
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// 块可达 → 展开到指令粒度 keep
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let mut keep = vec![false; f.insts.len()];
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for (b, r) in reachable.iter().enumerate() {
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if *r {
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for i in cfg.blocks[b].inst_range.clone() {
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keep[i] = true;
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}
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}
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}
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keep
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}
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/// Pass B：全函数 use 计数迭代删除到不动点（D-02 连锁语义）。
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///
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/// 只对可达存活指令聚合 use 计数（逐条 `inst.use_regs()` 累加）→ 收集 `def_reg` 为
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/// Some(r) 且 use_count[r]==0 且 `is_pure(f)` 的指令 → 删除并减去其 use_regs → 迭代。
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/// CALL 隐式 def reg0 不参与死删（CALL 本身 is_pure=false 永不删，Pitfall 1），但 CALL
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/// 的 use 计数正常聚合——喂活上游写其参数的纯指令。
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fn pass_b_dead_code(f: &IRFunction, keep: &mut [bool]) {
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// 寄存器号上界：覆盖可达指令全部 def/use（手工 IR 可能超 n_registers，动态取上界）
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let mut max_reg: u32 = 0;
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for (i, k) in keep.iter().enumerate() {
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if *k {
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if let Some(d) = f.insts[i].def_reg() {
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max_reg = max_reg.max(d);
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}
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for u in f.insts[i].use_regs() {
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max_reg = max_reg.max(u);
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}
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}
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}
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let mut use_count = vec![0usize; max_reg as usize + 1];
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for (i, k) in keep.iter().enumerate() {
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if *k {
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for u in f.insts[i].use_regs() {
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use_count[u as usize] += 1;
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}
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}
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}
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// 迭代删除至不动点：删一条纯指令 → 减其 use_regs → 上游写者可能连锁变死（D-02）
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loop {
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let mut deleted = false;
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for (i, k) in keep.iter_mut().enumerate() {
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if !*k {
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continue;
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}
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let inst = &f.insts[i];
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// CALL 系隐式 def reg0 是注册写入不参与死删收集；is_pure=false 已保证永不删（Pitfall 1）
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if let Some(r) = inst.def_reg() {
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if use_count[r as usize] == 0 && inst.is_pure(f) {
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*k = false;
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for u in inst.use_regs() {
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use_count[u as usize] -= 1;
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}
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deleted = true;
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}
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}
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}
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if !deleted {
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break;
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}
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}
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}
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/// Pass C：mark-sweep 一次性重建 insts + label_pos 重映射（D-13，不用就地逐删平移——
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/// 多删点叠加偏移易错）。sweep：keep 序 compact 重建；label_pos 逐 id 重写，
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/// 目标被删的 label 置 None 保留 id 槽位（lowering 只读 label_pos 不读 label_count）。
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fn pass_c_sweep(f: &mut IRFunction, keep: &[bool]) {
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// old_to_new：存活位置记新下标，被删记 usize::MAX
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let mut old_to_new = vec![usize::MAX; f.insts.len()];
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let mut new_insts: Vec<Inst> = Vec::with_capacity(keep.iter().filter(|k| **k).count());
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for (old, k) in keep.iter().enumerate() {
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if *k {
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old_to_new[old] = new_insts.len();
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new_insts.push(f.insts[old].clone());
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}
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}
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f.insts = new_insts;
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// label_pos 逐 id 重写：get + usize::MAX 过滤做越界守卫（T-04-03，不信任 label_pos 长度）
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for pos in f.label_pos.iter_mut() {
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if let Some(old) = *pos {
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*pos = old_to_new.get(old).filter(|n| **n != usize::MAX).copied();
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}
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}
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}
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#[cfg(test)]
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mod tests {
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use super::*;
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use oxide_bytecode::opcode::OpCode;
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use oxide_ir::inst::Inst;
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use oxide_ir::operand::Operand;
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/// 线性死链：LOAD_CONST→ADD→结果丢弃，全删（剩 RETURN）。
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#[test]
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fn linear_dead_chain_fully_deleted() {
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let mut f = IRFunction::new();
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f.insts.push(Inst::load_const(Operand::Reg(0), 0)); // 0: r0 = const
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f.insts.push(Inst::new(OpCode::ADD, Operand::Reg(1), Operand::Reg(0), Operand::Reg(0))); // 1: r1 = r0 + r0
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f.insts.push(Inst::new(OpCode::RETURN, Operand::Reg(2), Operand::None, Operand::None)); // 2: return r2
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dce(&mut f);
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assert_eq!(f.insts.len(), 1);
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assert_eq!(f.insts[0].op, OpCode::RETURN);
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}
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/// 有副作用负例：CALL / STORE_VAR(b=Imm(1)) / GET_PROP / SET_PROP / INC_POST 永不删。
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#[test]
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fn impure_ops_never_deleted() {
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let mut f = IRFunction::new();
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f.insts.push(Inst::load_const(Operand::Reg(0), 0)); // 0
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f.insts.push(Inst::call(Operand::Reg(0), Operand::Reg(0), Operand::Reg(0), 0)); // 1: CALL
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||||
f.insts.push(Inst::load_const(Operand::Reg(1), 1)); // 2
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||||
f.insts.push(Inst::load_const(Operand::Reg(2), 2)); // 3
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||||
f.insts.push(Inst::new(OpCode::STORE_VAR, Operand::Reg(1), Operand::Reg(2), Operand::Imm(1))); // 4
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f.insts.push(Inst::new(OpCode::GET_PROP, Operand::Reg(3), Operand::Reg(1), Operand::Reg(2))); // 5
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||||
f.insts.push(Inst::new(OpCode::SET_PROP, Operand::Reg(3), Operand::Reg(1), Operand::Reg(2))); // 6
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f.insts.push(Inst::new(OpCode::INC_POST, Operand::Reg(4), Operand::Reg(5), Operand::None)); // 7
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dce(&mut f);
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assert_eq!(f.insts.len(), 8, "有副作用指令一律保留");
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}
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/// STORE_VAR b=None 纯拷贝死删（A2）；b=Imm(1) const guard 保留（Pitfall 5）。
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#[test]
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fn store_var_pure_copy_deleted_guard_kept() {
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// 纯拷贝死删 + 连锁：STORE_VAR 删后其源 LOAD_CONST 也死
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let mut f = IRFunction::new();
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f.insts.push(Inst::load_const(Operand::Reg(1), 1)); // 0
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f.insts.push(Inst::new(OpCode::STORE_VAR, Operand::Reg(0), Operand::Reg(1), Operand::None)); // 1
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||||
f.insts.push(Inst::new(OpCode::RETURN, Operand::Reg(5), Operand::None, Operand::None)); // 2
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dce(&mut f);
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assert_eq!(f.insts.len(), 1);
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assert_eq!(f.insts[0].op, OpCode::RETURN);
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// b=Imm(1) const guard：不纯保留，源寄存器保活
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let mut g = IRFunction::new();
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g.insts.push(Inst::load_const(Operand::Reg(1), 1)); // 0
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||||
g.insts.push(Inst::new(OpCode::STORE_VAR, Operand::Reg(0), Operand::Reg(1), Operand::Imm(1))); // 1
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||||
g.insts.push(Inst::new(OpCode::RETURN, Operand::Reg(5), Operand::None, Operand::None)); // 2
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dce(&mut g);
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assert_eq!(g.insts.len(), 3, "const guard 的 STORE_VAR 及其源保留");
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}
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/// if/else 双分支：Jump + Fallthrough 双出边全可达，指令全保留，label 重映射正确。
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#[test]
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fn if_else_both_branches_reachable_kept() {
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let mut f = IRFunction::new();
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f.insts.push(Inst::jmp_if_false(0, 0)); // 0: cond → L0(else)
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f.insts.push(Inst::call(Operand::Reg(2), Operand::Reg(0), Operand::Reg(3), 1)); // 1: then
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f.insts.push(Inst::jmp(1)); // 2: → L1(end)
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f.insts.push(Inst::call(Operand::Reg(4), Operand::Reg(0), Operand::Reg(3), 1)); // 3: else
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||||
f.insts.push(Inst::new(OpCode::RETURN, Operand::Reg(5), Operand::None, Operand::None)); // 4
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||||
f.label_pos = vec![Some(3), Some(4)];
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f.label_count = 2;
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dce(&mut f);
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assert_eq!(f.insts.len(), 5, "双分支全保留");
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assert_eq!(f.label_pos, vec![Some(3), Some(4)], "存活 label 重映射到新下标");
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assert_eq!(f.label_count, 2, "label_count 不动（D-13）");
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}
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/// return 后死块：入口块以 RETURN 结尾汇 exit；label 指向 RETURN 后紧跟的指令
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/// 使其成独立块头，该死块仅含自指 JMP（块中部不出边）→ 无外部入边不可达，
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/// 整体删除，死 label 置 None 保留 id（D-13）。
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#[test]
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fn unreachable_block_after_return_deleted_with_dead_label() {
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let mut f = IRFunction::new();
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f.insts.push(Inst::new(OpCode::RETURN, Operand::Reg(0), Operand::None, Operand::None)); // 0
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f.insts.push(Inst::jmp(0)); // 1: 死块（L0 目标），自指 JMP
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f.insts.push(Inst::new(OpCode::RETURN, Operand::Reg(1), Operand::None, Operand::None)); // 2
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||||
f.label_pos = vec![Some(1)];
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||||
f.label_count = 1;
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||||
dce(&mut f);
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assert_eq!(f.insts.len(), 1, "死块全部删除");
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||||
assert_eq!(f.insts[0].op, OpCode::RETURN);
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||||
assert_eq!(f.insts[0].rd, Operand::Reg(0));
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||||
assert_eq!(f.label_pos, vec![None], "死 label 置 None 保留 id（D-13）");
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}
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/// Exception 边保守（Pitfall 4）：TRY_BEGIN 的 Exception 边使 catch 入口强制可达，
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/// 即使没有正常边指向它；catch 入口与 TRY_BEGIN 均保留。
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#[test]
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fn exception_edge_keeps_catch_entry() {
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let mut f = IRFunction::new();
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f.insts.push(Inst::try_begin(0)); // 0: TRY_BEGIN → catch 入口（label 0 → inst 3）
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f.insts.push(Inst::load_const(Operand::Reg(5), 1)); // 1
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||||
f.insts.push(Inst::new(OpCode::RETURN, Operand::Reg(5), Operand::None, Operand::None)); // 2
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||||
f.insts.push(Inst::load_const(Operand::Reg(6), 2)); // 3: catch 入口
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||||
f.insts.push(Inst::new(OpCode::RETURN, Operand::Reg(6), Operand::None, Operand::None)); // 4
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||||
f.label_pos = vec![Some(3)];
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||||
f.label_count = 1;
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||||
dce(&mut f);
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assert_eq!(f.insts.len(), 5, "catch 入口经 Exception 边保留");
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||||
assert_eq!(f.insts[0].op, OpCode::TRY_BEGIN);
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||||
assert_eq!(f.insts[3].op, OpCode::LOAD_CONST, "catch 入口指令保留");
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||||
assert_eq!(f.label_pos, vec![Some(3)], "catch 入口 label 重映射正确");
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}
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||||
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||||
/// 死闭包：CREATE_CLOSURE 结果未用 → 删除；nested 槽位不动（D-03 不递归不回收）。
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#[test]
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fn dead_create_closure_deleted_nested_untouched() {
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let mut f = IRFunction::new();
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f.insts.push(Inst::create_closure(Operand::Reg(1), 0)); // 0: r1 = nested[0]
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||||
f.insts.push(Inst::new(OpCode::RETURN, Operand::Reg(5), Operand::None, Operand::None)); // 1
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||||
f.nested.push(IRFunction::new());
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||||
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||||
dce(&mut f);
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||||
assert_eq!(f.insts.len(), 1);
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||||
assert_eq!(f.insts[0].op, OpCode::RETURN);
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||||
assert_eq!(f.nested.len(), 1, "nested 槽位不动（D-03）");
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||||
}
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||||
/// 连锁迭代（D-02）：写链 LOAD_CONST→ADD→LOAD_CONST 全死，逐轮删除至不动点。
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#[test]
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fn chained_dead_writes_deleted_iteratively() {
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||||
let mut f = IRFunction::new();
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f.insts.push(Inst::load_const(Operand::Reg(0), 0)); // 0: r0（ADD 读，轮 2 删）
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||||
f.insts.push(Inst::new(OpCode::ADD, Operand::Reg(1), Operand::Reg(0), Operand::Reg(0))); // 1: r1（轮 1 删）
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||||
f.insts.push(Inst::load_const(Operand::Reg(2), 2)); // 2: r2 无人读（轮 1 删）
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||||
f.insts.push(Inst::new(OpCode::RETURN, Operand::Reg(5), Operand::None, Operand::None)); // 3
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||||
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||||
dce(&mut f);
|
||||
assert_eq!(f.insts.len(), 1);
|
||||
assert_eq!(f.insts[0].op, OpCode::RETURN);
|
||||
}
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}
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