12.8 切片 3：NOT 与短路 AND/OR（编跳转）。
- 短路模式：<lhs→rd> JF(AND)/JT(OR) rd, L_end <rhs→t> MOVE rd, t L_end: - patch_jump 回填偏移；约定相对下一条指令（目标 = 当前 + 1 + off），冻结进 isa 规格 - codegen_test：71 断言（用例 03 跳转序列 JF/JT +2、NOT 序列），ctest 9/9
This commit is contained in:
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@@ -82,7 +82,7 @@ C++20 定宽：
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- 三寄存器：`a`/`b` 为 `ra`/`rb`（`MOVE`/`NOT` 只用 `rd`+`a`）
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- `LOADK`：`a|b` 为 `const_id`（u16）
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- `JMP` / `JT` / `JF`：`a|b` 为有符号相对 offset（指令条数）
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- `JMP` / `JT` / `JF`：`a|b` 为有符号相对 offset（指令条数），**相对下一条指令**：目标下标 = 当前下标 + 1 + off
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- `CALL`：`a|b` 为 `fn_id`（u16）
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操作码一次列全（`CMP_xx` 冻下面六种）：
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+55
-16
@@ -1,33 +1,33 @@
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/**
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* @file Codegen.cpp
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* @brief 寄存器码生成（12.8，切片 2：+ 全局 / I/Q/M）
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* @brief 寄存器码生成（12.8，切片 3：+ NOT、短路 AND/OR）
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* @author
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* @date 2026-08-21
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*
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* @details 设计说明（详见 Doc/compiler/寄存器码.md）：
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* - 切片 1：PROGRAM 标量变量帧（r0 起按声明序）、字面量 LOADK、
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* 变量间 MOVE、RET；空 MAIN 出映像。
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* - 切片 2：+ 全局数据区（声明序、对齐 BOOL 1B / INT 2B / TIME 8B、
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* 初值入数据段）；读全局 LOAD_GLOBAL / io.input 绑定用 LOAD_I；
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* 写全局 STORE_GLOBAL / io.output 绑定用 STORE_Q；写 io.input → 拒绝。
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* 其余构造报 codegen error（后续切片展开）
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* - 常量统一进常量表（BOOL/INT/TIME），const_id = 首次出现序
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* - 指令 slot = 数据区字节偏移；符号表 address 保持逻辑槽号（12.6 冻结）
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* - 切片 1：PROGRAM 标量变量帧、字面量 LOADK、变量 MOVE、RET。
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* - 切片 2：全局数据区（对齐 + 初值）、LOAD_I/STORE_Q/LOAD_GLOBAL/STORE_GLOBAL。
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* - 切片 3：NOT（enc_rr）；AND/OR **短路编跳转**（禁止两边都算）：
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* <lhs → rd> JF(AND)/JT(OR) rd, L_end <rhs → t> MOVE rd, t L_end:
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* 跳转偏移相对下一条指令（目标 = 当前 + 1 + off，见 Doc/isa/指令与映像.md）
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* - 其余构造报 codegen error（后续切片展开）
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*
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* 函数清单：
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* - put_le32 / put_le64 小端写入映像缓冲
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* - align_up 按 2 的幂宽度向上对齐
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* - width_of 类型名 → 槽宽（bool 1 / int 2 / time 8）
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* - Builder::Builder （构造）存工程/源文件/链接结果/输出，收集 io 绑定分类
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* - Builder::run 逐 POU 建函数 → 布局数据区 → 拼映像
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* - Builder::run 布局数据区 → 逐 POU 建函数 → 拼映像
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* - Builder::fail 组装 "codegen error: <msg>" 返回 false
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* - find_pou 按名查 POU AST
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* - build_function 编译一个 POU 的语句体（帧寄存器分配）
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* - compile_stmt 语句编译（切片 2：仅赋值，左值可帧寄存器或全局）
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* - compile_expr 表达式编译到寄存器（字面量 / 变量读，含全局 LOAD_*）
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* - store_target 赋值左值：帧寄存器直写或 STORE_* 到全局槽
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* - begin_stmt / alloc_temp 临时寄存器：语句内递增、语句结束复用基址
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* - compile_stmt 语句编译（切片 3：仅赋值，左值可帧寄存器或全局）
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* - store_target 赋值左值：STORE_* 到全局槽
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* - compile_expr 表达式编译到寄存器（字面量/变量读/NOT/短路 AND/OR）
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* - load_op / store_op 按 io 绑定选读取/写入操作码
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* - global_offset 逻辑槽号 → 数据区字节偏移
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* - patch_jump 回填跳转偏移（相对下一条指令）
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* - layout_data 布局全局数据区（对齐 + 初值字节）
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* - init_of 查全局声明的初值（AST）
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* - const_id 取常量表 id（无则追加）
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@@ -282,8 +282,8 @@ namespace {
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/**
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* @brief 表达式编译到目标寄存器
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* @details 字面量 → LOADK；帧变量 → MOVE；
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* 全局/外部 → LOAD_GLOBAL（io.input 绑定用 LOAD_I）
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* @details 字面量 → LOADK；帧变量 → MOVE；全局/外部 → LOAD_*（io.input 用 LOAD_I）；
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* NOT → 求值后 NOT rd, t；AND/OR → 短路跳转（JF/JT 跳过右侧）
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* @param f 当前函数
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* @param e 表达式 AST
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* @param rd 目标寄存器
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@@ -314,7 +314,46 @@ namespace {
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}
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return fail("no register or slot for '" + e.name + "'");
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}
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return fail("expression not supported in slice 2");
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if (e.kind == ExprKind::Not) {
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const uint8_t t = alloc_temp(f);
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if (!compile_expr(f, *e.operand, t)) {
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return false;
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}
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f.code.push_back(isa::enc_rr(isa::Op::NOT, rd, t));
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return true;
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}
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if (e.kind == ExprKind::And || e.kind == ExprKind::Or) {
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// 短路：左侧结果在 rd；AND 为假 / OR 为真时跳过右侧
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if (!compile_expr(f, *e.lhs, rd)) {
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return false;
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}
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const isa::Op jop = (e.kind == ExprKind::And) ? isa::Op::JF : isa::Op::JT;
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const size_t jmp_idx = f.code.size();
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f.code.push_back(isa::enc_jc(jop, rd, 0)); // 偏移留洞，稍后回填
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const uint8_t t = alloc_temp(f);
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if (!compile_expr(f, *e.rhs, t)) {
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return false;
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}
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f.code.push_back(isa::enc_rr(isa::Op::MOVE, rd, t));
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patch_jump(f, jmp_idx, f.code.size());
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return true;
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}
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return fail("expression not supported in slice 3");
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}
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/**
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* @brief 回填跳转偏移（相对下一条指令）
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* @param f 当前函数
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* @param idx 跳转指令下标（占位）
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* @param target_idx 目标指令下标
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*/
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void patch_jump(FuncCtx& f, size_t idx, size_t target_idx) {
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const int16_t off = static_cast<int16_t>(
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static_cast<int64_t>(target_idx) - (static_cast<int64_t>(idx) + 1));
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||||
const isa::Instr w = f.code[idx];
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||||
f.code[idx] = isa::pack(isa::op(w), isa::rd(w),
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static_cast<uint8_t>(static_cast<uint16_t>(off) & 0xFFu),
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static_cast<uint8_t>((static_cast<uint16_t>(off) >> 8) & 0xFFu));
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}
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/**
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@@ -279,6 +279,74 @@ static bool test_write_input() {
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return true;
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}
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// ---- 7. 用例 03：短路 AND / OR 必须编跳转 ----
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static bool test_case03() {
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std::vector<uint8_t> img;
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std::string err;
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CHECK(compile_case("03_short_circuit", &img, &err));
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const isa::ImageView v = isa::ImageView::from(img);
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CHECK(v.ok());
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const isa::FuncRow r = v.func_row(0);
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CHECK(r.nregs == 4); // a b x + 1 临时
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CHECK(r.code_len == 9);
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char buf[64];
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const uint8_t* base = v.code_bytes();
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const uint32_t* ins = reinterpret_cast<const uint32_t*>(base);
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// x := a AND b：MOVE r2,r0 / JF r2,+2 / MOVE r3,r1 / MOVE r2,r3
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isa::disasm(ins[0], buf, sizeof buf);
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CHECK(std::strcmp(buf, "MOVE r2, r0") == 0);
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isa::disasm(ins[1], buf, sizeof buf);
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CHECK(std::strcmp(buf, "JF r2, +2") == 0);
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isa::disasm(ins[2], buf, sizeof buf);
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||||
CHECK(std::strcmp(buf, "MOVE r3, r1") == 0);
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isa::disasm(ins[3], buf, sizeof buf);
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||||
CHECK(std::strcmp(buf, "MOVE r2, r3") == 0);
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// x := a OR b：MOVE r2,r0 / JT r2,+2 / MOVE r3,r1 / MOVE r2,r3
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isa::disasm(ins[4], buf, sizeof buf);
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||||
CHECK(std::strcmp(buf, "MOVE r2, r0") == 0);
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isa::disasm(ins[5], buf, sizeof buf);
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CHECK(std::strcmp(buf, "JT r2, +2") == 0);
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||||
isa::disasm(ins[6], buf, sizeof buf);
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CHECK(std::strcmp(buf, "MOVE r3, r1") == 0);
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||||
isa::disasm(ins[7], buf, sizeof buf);
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||||
CHECK(std::strcmp(buf, "MOVE r2, r3") == 0);
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||||
isa::disasm(ins[8], buf, sizeof buf);
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CHECK(std::strcmp(buf, "RET") == 0);
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return true;
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}
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// ---- 8. NOT ----
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static bool test_not() {
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std::vector<uint8_t> img;
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std::string err;
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const char* main_st =
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"PROGRAM MAIN\nVAR\n a, x : BOOL;\nEND_VAR\n"
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" x := NOT a;\n"
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"END_PROGRAM\n";
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CHECK(compile_src("not", "", "", main_st, &img, &err));
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const isa::ImageView v = isa::ImageView::from(img);
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CHECK(v.ok());
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const isa::FuncRow r = v.func_row(0);
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CHECK(r.nregs == 3); // a x + 1 临时
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CHECK(r.code_len == 3);
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char buf[64];
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const uint8_t* base = v.code_bytes();
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const uint32_t* ins = reinterpret_cast<const uint32_t*>(base);
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||||
isa::disasm(ins[0], buf, sizeof buf);
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||||
CHECK(std::strcmp(buf, "MOVE r2, r0") == 0); // 临时 ← a
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isa::disasm(ins[1], buf, sizeof buf);
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||||
CHECK(std::strcmp(buf, "NOT r1, r2") == 0); // x := NOT 临时
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||||
isa::disasm(ins[2], buf, sizeof buf);
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||||
CHECK(std::strcmp(buf, "RET") == 0);
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return true;
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}
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int main() {
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if (!test_case01()) return 1;
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if (!test_case02()) return 1;
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@@ -286,6 +354,8 @@ int main() {
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if (!test_io_ops()) return 1;
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if (!test_layout()) return 1;
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if (!test_write_input()) return 1;
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||||
if (!test_case03()) return 1;
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if (!test_not()) return 1;
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std::printf("codegen_test: %d checks passed\n", g_checks);
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return 0;
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}
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