- isa:CAL_* 操作码连续占 24..31(CALL/RET 后移为 32/33,kOpCount=34);disasm 支持 5 个新操作码 - 词法/语法/链接:新 8 个关键字与冻结布局(TP=in/pt/q/et、CTD=cd/ld/pv/q/cv、 CTUD=cu/cd/r/lu/pv/qu/qd/cv、R_TRIG/F_TRIG=clk/q) - VM:do_cal 全 8 个语义(TP 脉冲、CTD 递减、CTUD 双向+装载、R_TRIG 上升沿、F_TRIG 下降沿); edge_prev_ 每槽 2 字节存边沿上次输入;exec_one 分发补 5 个新操作码 - 验证:TP 30ms 脉冲 2 周期、CTD 装载+递减到 q=1、CTUD cu/cd 双向、R/F_TRIG 交替; ctest 11/11 全绿 - 文档:指令与映像/词法/初步计划/符号表与链接/指令执行/扫描周期/使用说明 同步
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# 词法(12.4)
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compiler 模块的词法分析。输入:单个 `.st` 源文件内容;输出:稳定 token 流(带 `source_file` + 行列)。语法与字段表见 [`初步计划.md`](../初步计划.md) 12.1、12.4。
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## 做 / 不做
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**做**
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- `(* *)` 注释、标识符、关键字、整数、`TIME` 字面量、`:=`、比较符、括号
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- 关键字与标识符统一折成**小写**内部形(与 IEC 一致,大小写不敏感)
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- 每个 token 带 `source_file` + 行列,供以后报错
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- 非法字符 → `lex error` 硬错误(带行列)
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**不做(第一版)**
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- 字符串字面量、`REAL` 字面量、十六进制/科学计数
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- 注释嵌套(`(*` 到第一个 `*)` 结束,未闭合报错)
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- 浮点数、`_` 数字分隔符
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## 关键字表(12.1 冻结,只认这些)
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```text
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PROGRAM FUNCTION FUNCTION_BLOCK END_PROGRAM END_FUNCTION END_FUNCTION_BLOCK
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VAR VAR_INPUT VAR_OUTPUT VAR_GLOBAL VAR_EXTERNAL END_VAR
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BOOL INT TIME
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IF ELSIF ELSE END_IF WHILE END_WHILE
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AND OR NOT
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TRUE FALSE
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TON TOF TP CTU CTD CTUD R_TRIG F_TRIG
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```
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> 12.5 修订:`THEN`、`DO` 补入关键字表(`IF ... THEN` / `WHILE ... DO` 语法需要),
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> 与 12.1 原表合并,其余不变。
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> 12.11 修订:内置 FB 扩为 8 个(TON/TOF/TP/CTU/CTD/CTUD/R_TRIG/F_TRIG)。
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其余单词一律当标识符;`VAR_IN_OUT`、`REF`、`CLASS` 等由语法层(12.5)出明确错误。
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## Token
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```cpp
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enum class Tok {
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// 关键字(25 个,逐一对应上表)
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...
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// 字面量
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IDENT, // text = 小写名
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INT_LIT, // int_value
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TIME_LIT, // int_value = 毫秒
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// 符号
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ASSIGN, // :=
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EQ, NE, LT, LE, GT, GE, // = <> < <= > >=
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PLUS, MINUS, STAR, SLASH, // + - * /
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LPAREN, RPAREN, COMMA, SEMI, // ( ) , ;
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COLON, DOT, // : .
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END, // 文件结束
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};
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struct Token {
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Tok type;
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std::string text; // 标识符/关键字的小写文本;字面量原文
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int64_t int_value; // INT_LIT / TIME_LIT(毫秒)
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std::string source_file;
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uint32_t line; // 从 1 起
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uint32_t col; // 从 1 起
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};
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```
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## 规则
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### 大小写
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- 关键字匹配**大小写不敏感**(`program` / `PROGRAM` / `Program` 同义)
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- 标识符统一折小写存入 `text`(内部形);原始大小写不保留(v1 无字符串字面量,报错靠行列定位)
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### 字面量
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- 整数:`[0-9]+`,`int64_t` 存储;超 `INT64_MAX` → `lex error`
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- `TIME`:`T#`(不敏感)+ 一个或多个 `<整数><单位>` 段,单位不敏感:`ms s m h d`,累加为毫秒:
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- `T#10ms` → 10
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- `T#1s250ms` → 1250
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- `T#2h` → 7200000
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- 缺单位 / 未知单位 / 空段 → `lex error`
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- 负数不是字面量:`-5` 是 `MINUS` + 整数,由语法层处理
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### 符号
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- `:=` 优先于 `:`;`<>` 优先于 `<`/`>`;`<=`/`>=` 单独匹配
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### 注释
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- `(* ... *)`,**不嵌套**;未闭合 → `lex error`
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- 注释内不产 token
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## 错误
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稳定前缀 `lex error`,带文件与行列:
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```text
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lex error: illegal character '@' (motor.st, line 3, col 7)
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lex error: unterminated comment (main.st, line 1, col 1)
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lex error: bad time literal 'T#3q' (main.st, line 4, col 10)
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```
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## 完成标准
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1. 第 11 节三个文件(`examples/line1/*.st`)lex 成稳定 token 流;`lexer_test` 断言数量、类型、小写化、行列、`END` 收尾
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2. 非法字符 / 未闭合注释 / 坏 TIME 字面量 → `lex error` 负例过
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3. 全部构建 + `ctest` 无回归
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## 执行计划(单步确认)
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1. **`Lexer.h`(新建 `compiler/include/compiler/Lexer.h`)**
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- `Tok` 枚举:25 关键字 + `IDENT`/`INT_LIT`/`TIME_LIT` + 符号(`:= = <> < <= > >= + - * / ( ) , ; : .`)+ `END`
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- `Token { type, text, int_value, source_file, line, col }`(行列从 1 起)
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- `bool lex_file(path, out, err)` / `bool lex(source_file, content, out, err)`
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2. **`Lexer.cpp`(重写占位)**
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- 25 关键字小写映射表,大小写不敏感,标识符统一折小写
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- `(* *)` 注释不嵌套、未闭合报错;非法字符报错
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- 整数 `[0-9]+`(超 `INT64_MAX` 报错);`T#<int><单位>` 段式解析累加毫秒(`ms s m h d`)
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- `:=` / `<>` / `<=` / `>=` 最长匹配优先
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- 错误前缀 `lex error`,带 file/line/col
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3. **`lexer_test`(`tests/src/lexer_test.cpp` + CMake,链 `compiler` 库)**
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- line1 三文件:token 数量 / 类型序列 / 小写化 / 行列 / `END` 收尾断言
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- 负例:`@` 非法字符、未闭合注释、`T#3q` 坏字面量、超大整数 → `lex error` 类别
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4. **验证**:`cmake --build` + `ctest`(新增 `lexer_test` 后 5/5 全绿)
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5. **提交**:`Lexer.h/cpp` + `lexer_test` + 文档
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