ITStudio_OUC/OxideJS
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refactor(cfg): 拆分 build_cfg 四阶段为独立模块纯函数链

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爱特每羊队
2026-08-06 01:10:56 +08:00
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commit a9f63b9200
5 changed files with 181 additions and 129 deletions
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crates/oxide_cfg/src/exception.rs
+35
View File
@@ -0,0 +1,35 @@
//! Pass 3：异常边。
//!
//! 块内扫 TRY_BEGIN / TRY_FINALLY_BEGIN（块内标记，非 terminator，Pitfall 1），
//! 从所在 BB 连 Exception 边到处理入口（D-07/D-08：仅起始 BB，不扩散）。
use oxide_bytecode::opcode::OpCode;
use oxide_ir::operand::Operand;
use oxide_ir::IRFunction;
use crate::{BasicBlock, EdgeKind};
/// 补异常边：从 TRY 标记所在 BB 出发，指向处理入口块。
pub(super) fn add_exception_edges(f: &IRFunction, blocks: &mut [BasicBlock]) {
for i in 0..blocks.len() {
let range = blocks[i].inst_range.clone();
for inst_idx in range.start..range.end {
let inst = &f.insts[inst_idx];
if !matches!(inst.op, OpCode::TRY_BEGIN | OpCode::TRY_FINALLY_BEGIN) {
continue;
}
if let Operand::Label(l) = inst.b {
match f.label_pos.get(l as usize).and_then(|p| *p) {
Some(p) => {
let target = crate::split::block_id_of(p, blocks);
// push 前去重（Pitfall 4：块内多个 TRY 标记可指向同一目标）。
if !blocks[i].succs.contains(&(target, EdgeKind::Exception)) {
blocks[i].succs.push((target, EdgeKind::Exception));
}
}
None => debug_assert!(false, "unresolved label {l}"),
}
}
}
}
}
crates/oxide_cfg/src/finalize.rs
+21
View File
@@ -0,0 +1,21 @@
//! Pass 4：exit 哨兵收尾 + succs 反推 preds。
use crate::{BasicBlock, Cfg};
/// 追加 exit 哨兵块（`0..0`，置末尾），从各块 succs 反推 preds。
pub(super) fn finalize(mut blocks: Vec<BasicBlock>, exit_id: usize) -> Cfg {
blocks.push(BasicBlock { inst_range: 0..0, preds: Vec::new(), succs: Vec::new() });
let mut succs_total = 0usize;
let mut preds_total = 0usize;
for i in 0..blocks.len() {
succs_total += blocks[i].succs.len();
let targets: Vec<crate::BBId> = blocks[i].succs.iter().map(|&(t, _)| t).collect();
for target in targets {
blocks[target].preds.push(i);
preds_total += 1;
}
}
debug_assert_eq!(succs_total, preds_total, "succs/preds 不对称（Pitfall 4）");
Cfg { blocks, entry: 0, exit: exit_id }
}
crates/oxide_cfg/src/lib.rs
+18 -129
View File
@@ -4,9 +4,17 @@
//! 分析快照（D-01：pass 输出视图，不住进 IR）。本 crate 只管 CFG（D-02）：
//! 不建通用分析框架、不递归 nested（D-11）。无生命周期参数——CFG 只存指令
//! 下标区间，使用方同时持有 `&IRFunction` 与 `&Cfg` 联合访问。
//!
//! 构建是四阶段分发：`partition`（块头）→ `split`（切块+出边）→ `exception`
//! （异常边）→ `finalize`（exit 哨兵 + preds 反推）。每阶段是独立文件的纯函数，
//! 中间产物（heads / blocks / exit_id）显式传参，无共享可变状态。
mod exception;
mod finalize;
mod partition;
mod split;
use oxide_bytecode::opcode::OpCode;
use oxide_ir::operand::Operand;
use oxide_ir::IRFunction;
/// 基本块 id：blocks 向量下标（D-03）。
@@ -71,13 +79,12 @@ fn is_terminator(op: OpCode) -> bool {
/// 构建 CFG：`&IRFunction → Cfg`。纯函数，只读 IR（D-06 方案 A）。
///
/// 四 pass：块头识别（Pass 1）→ 线性切块 + 出边（Pass 2）→ 异常边（Pass 3）
/// → preds 反推 + exit 哨兵收尾（Pass 4）。幂等（CFG-03）。
/// 四阶段分发：`partition::partition_blocks`（Pass 1 块头）→ `split::split_and_edges`
/// （Pass 2 切块 + 出边）→ `exception::add_exception_edges`（Pass 3 异常边）
/// → `finalize::finalize`（Pass 4 exit 哨兵 + preds 反推）。幂等（CFG-03）。
pub fn build_cfg(f: &IRFunction) -> Cfg {
let len = f.insts.len();
// 空 IRFunction 退化形态：仅 exit 哨兵一块（Pitfall 5）。
if len == 0 {
if f.insts.is_empty() {
return Cfg {
blocks: vec![BasicBlock { inst_range: 0..0, preds: Vec::new(), succs: Vec::new() }],
entry: 0,
@@ -85,135 +92,17 @@ pub fn build_cfg(f: &IRFunction) -> Cfg {
};
}
// ── Pass 1：块头识别 ──
// 块头 = {0} ∪ label 位置 ∪ 跳转目标 ∪ 条件跳转 fallthrough 后继。
// 长度 len+1 容纳指向末尾的空尾块（Pitfall 3）。
let mut heads = vec![false; len + 1];
heads[0] = true;
for p in f.label_pos.iter().flatten() {
heads[*p] = true;
}
for (i, inst) in f.insts.iter().enumerate() {
// label 恒在 b 槽（inst.rs 构造 API 保证，不查 rd/a 槽）。
if let Operand::Label(l) = inst.b {
match f.label_pos.get(l as usize).and_then(|p| *p) {
Some(p) => heads[p] = true,
None => debug_assert!(false, "unresolved label {l}"),
}
}
// 条件跳转的 fallthrough 后继是块头（否则 cond+then 融块、条件边丢失）。
if matches!(inst.op, OpCode::JMP_IF_TRUE | OpCode::JMP_IF_FALSE | OpCode::JMP_IF_NULLISH) {
heads[i + 1] = true;
}
}
// ── Pass 2：线性切块 + 出边 ──
let head_positions: Vec<usize> = heads.iter().enumerate().filter(|(_, &h)| h).map(|(i, _)| i).collect();
let mut blocks: Vec<BasicBlock> = Vec::with_capacity(head_positions.len());
for (idx, &start) in head_positions.iter().enumerate() {
let end = head_positions.get(idx + 1).copied().unwrap_or(len);
blocks.push(BasicBlock { inst_range: start..end, preds: Vec::new(), succs: Vec::new() });
}
let exit_id = blocks.len(); // exit 哨兵块号 = 实块数
for i in 0..blocks.len() {
if blocks[i].inst_range.is_empty() {
continue; // 空尾块（label 指向 len）：无指令可判出边
}
let last = &f.insts[blocks[i].inst_range.end - 1];
if is_terminator(last.op) {
match last.op {
OpCode::JMP => {
if let Operand::Label(l) = last.b {
match f.label_pos.get(l as usize).and_then(|p| *p) {
Some(p) => {
let target = block_id_of(p, &blocks);
blocks[i].succs.push((target, EdgeKind::Jump));
}
None => debug_assert!(false, "unresolved label {l}"),
}
}
}
OpCode::JMP_IF_TRUE | OpCode::JMP_IF_FALSE | OpCode::JMP_IF_NULLISH => {
if let Operand::Label(l) = last.b {
match f.label_pos.get(l as usize).and_then(|p| *p) {
Some(p) => {
let target = block_id_of(p, &blocks);
blocks[i].succs.push((target, EdgeKind::Jump));
}
None => debug_assert!(false, "unresolved label {l}"),
}
}
// fallthrough 后继：下一块（Pass 1 置 heads[i+1] 保证存在）。
blocks[i].succs.push((i + 1, EdgeKind::Fallthrough));
}
OpCode::RETURN | OpCode::HALT => {
// RETURN/HALT 汇入 exit 哨兵，用 Fallthrough 表达正常流出口（A1 语义归属）。
blocks[i].succs.push((exit_id, EdgeKind::Fallthrough));
}
OpCode::THROW => { /* 无出边：异常传播，D-07 不建恢复路径 */ }
_ => unreachable!("is_terminator 已穷尽其余分支"),
}
} else {
// 非 terminator：顺序落入下一块；已是最后一块则无出边。
if i + 1 < blocks.len() {
blocks[i].succs.push((i + 1, EdgeKind::Fallthrough));
}
}
}
// ── Pass 3：异常边 ──
// 块内扫 TRY_BEGIN / TRY_FINALLY_BEGIN（块内标记，非 terminator，Pitfall 1），
// 从所在 BB 连 Exception 边到处理入口（D-07/D-08：仅起始 BB，不扩散）。
for i in 0..blocks.len() {
let range = blocks[i].inst_range.clone();
for inst_idx in range.start..range.end {
let inst = &f.insts[inst_idx];
if !matches!(inst.op, OpCode::TRY_BEGIN | OpCode::TRY_FINALLY_BEGIN) {
continue;
}
if let Operand::Label(l) = inst.b {
match f.label_pos.get(l as usize).and_then(|p| *p) {
Some(p) => {
let target = block_id_of(p, &blocks);
// push 前去重（Pitfall 4：块内多个 TRY 标记可指向同一目标）。
if !blocks[i].succs.contains(&(target, EdgeKind::Exception)) {
blocks[i].succs.push((target, EdgeKind::Exception));
}
}
None => debug_assert!(false, "unresolved label {l}"),
}
}
}
}
// ── Pass 4：exit 哨兵收尾 + succs 反推 preds ──
blocks.push(BasicBlock { inst_range: 0..0, preds: Vec::new(), succs: Vec::new() });
let mut succs_total = 0usize;
let mut preds_total = 0usize;
for i in 0..blocks.len() {
succs_total += blocks[i].succs.len();
let targets: Vec<BBId> = blocks[i].succs.iter().map(|&(t, _)| t).collect();
for target in targets {
blocks[target].preds.push(i);
preds_total += 1;
}
}
debug_assert_eq!(succs_total, preds_total, "succs/preds 不对称（Pitfall 4）");
Cfg { blocks, entry: 0, exit: exit_id }
}
/// label 目标指令位置 → 块 id。blocks 按 `inst_range.start` 升序，p 必为某块块头
/// （Pass 1 已把所有 label 目标置为块头）。
fn block_id_of(p: usize, blocks: &[BasicBlock]) -> usize {
blocks.partition_point(|b| b.inst_range.start <= p) - 1
let heads = partition::partition_blocks(f);
let (mut blocks, exit_id) = split::split_and_edges(f, &heads);
exception::add_exception_edges(f, &mut blocks);
finalize::finalize(blocks, exit_id)
}
#[cfg(test)]
mod tests {
use super::*;
use oxide_ir::inst::Inst;
use oxide_ir::operand::Operand;
fn succs_total(cfg: &Cfg) -> usize {
cfg.blocks.iter().map(|b| b.succs.len()).sum()
crates/oxide_cfg/src/partition.rs
+31
View File
@@ -0,0 +1,31 @@
//! Pass 1：块头识别。
//!
//! 块头集合 = `{0}` ∪ label 目标位置 ∪ 跳转目标 ∪ 条件跳转 fallthrough 后继。
use oxide_bytecode::opcode::OpCode;
use oxide_ir::operand::Operand;
use oxide_ir::IRFunction;
/// 识别块头位置：返回 `heads`，长度 `insts.len()+1`（+1 容纳指向末尾的空尾块，Pitfall 3）。
pub(super) fn partition_blocks(f: &IRFunction) -> Vec<bool> {
let len = f.insts.len();
let mut heads = vec![false; len + 1];
heads[0] = true;
for p in f.label_pos.iter().flatten() {
heads[*p] = true;
}
for (i, inst) in f.insts.iter().enumerate() {
// label 恒在 b 槽（inst.rs 构造 API 保证，不查 rd/a 槽）。
if let Operand::Label(l) = inst.b {
match f.label_pos.get(l as usize).and_then(|p| *p) {
Some(p) => heads[p] = true,
None => debug_assert!(false, "unresolved label {l}"),
}
}
// 条件跳转的 fallthrough 后继是块头（否则 cond+then 融块、条件边丢失）。
if matches!(inst.op, OpCode::JMP_IF_TRUE | OpCode::JMP_IF_FALSE | OpCode::JMP_IF_NULLISH) {
heads[i + 1] = true;
}
}
heads
}
crates/oxide_cfg/src/split.rs
+76
View File
@@ -0,0 +1,76 @@
//! Pass 2：线性切块 + 出边（跳转/fallthrough）。
//!
//! 消费 Pass 1 的 `heads`，产出实块（`preds` 暂空，`succs` 已填跳转/fallthrough 边）
//! 与 `exit_id`（= 实块数，exit 哨兵将放在该下标）。
use oxide_bytecode::opcode::OpCode;
use oxide_ir::operand::Operand;
use oxide_ir::IRFunction;
use crate::{BasicBlock, EdgeKind};
/// 按块尾指令判定出边（含 label 目标解析）。
pub(super) fn split_and_edges(f: &IRFunction, heads: &[bool]) -> (Vec<BasicBlock>, usize) {
let len = f.insts.len();
let head_positions: Vec<usize> = heads.iter().enumerate().filter(|(_, &h)| h).map(|(i, _)| i).collect();
let mut blocks: Vec<BasicBlock> = Vec::with_capacity(head_positions.len());
for (idx, &start) in head_positions.iter().enumerate() {
let end = head_positions.get(idx + 1).copied().unwrap_or(len);
blocks.push(BasicBlock { inst_range: start..end, preds: Vec::new(), succs: Vec::new() });
}
let exit_id = blocks.len(); // exit 哨兵块号 = 实块数
for i in 0..blocks.len() {
if blocks[i].inst_range.is_empty() {
continue; // 空尾块（label 指向 len）：无指令可判出边
}
let last = &f.insts[blocks[i].inst_range.end - 1];
if !crate::is_terminator(last.op) {
// 非 terminator：顺序落入下一块；已是最后一块则无出边。
if i + 1 < blocks.len() {
blocks[i].succs.push((i + 1, EdgeKind::Fallthrough));
}
continue;
}
match last.op {
OpCode::JMP => {
if let Operand::Label(l) = last.b {
match f.label_pos.get(l as usize).and_then(|p| *p) {
Some(p) => {
let target = block_id_of(p, &blocks);
blocks[i].succs.push((target, EdgeKind::Jump));
}
None => debug_assert!(false, "unresolved label {l}"),
}
}
}
OpCode::JMP_IF_TRUE | OpCode::JMP_IF_FALSE | OpCode::JMP_IF_NULLISH => {
if let Operand::Label(l) = last.b {
match f.label_pos.get(l as usize).and_then(|p| *p) {
Some(p) => {
let target = block_id_of(p, &blocks);
blocks[i].succs.push((target, EdgeKind::Jump));
}
None => debug_assert!(false, "unresolved label {l}"),
}
}
// fallthrough 后继：下一块（Pass 1 置 heads[i+1] 保证存在）。
blocks[i].succs.push((i + 1, EdgeKind::Fallthrough));
}
OpCode::RETURN | OpCode::HALT => {
// RETURN/HALT 汇入 exit 哨兵，用 Fallthrough 表达正常流出口（A1 语义归属）。
blocks[i].succs.push((exit_id, EdgeKind::Fallthrough));
}
OpCode::THROW => { /* 无出边：异常传播，D-07 不建恢复路径 */ }
_ => unreachable!("is_terminator 已穷尽其余分支"),
}
}
(blocks, exit_id)
}
/// label 目标指令位置 → 块 id。blocks 按 `inst_range.start` 升序，p 必为某块块头
/// （Pass 1 已把所有 label 目标置为块头）。
pub(super) fn block_id_of(p: usize, blocks: &[BasicBlock]) -> usize {
blocks.partition_point(|b| b.inst_range.start <= p) - 1
}