llvm: refactor compiler into aot, codegen, interpreter, helpers (#140)
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src/backend/llvm/compiler/aot.rs
Normal file
20
src/backend/llvm/compiler/aot.rs
Normal file
@ -0,0 +1,20 @@
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use super::codegen;
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use super::LLVMCompiler;
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use crate::box_trait::NyashBox;
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use crate::mir::function::MirModule;
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impl LLVMCompiler {
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pub fn compile_module(&self, mir_module: &MirModule, output_path: &str) -> Result<(), String> {
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codegen::compile_module(mir_module, output_path)
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}
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pub fn compile_and_execute(
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&mut self,
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mir_module: &MirModule,
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temp_path: &str,
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) -> Result<Box<dyn NyashBox>, String> {
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let obj_path = format!("{}.o", temp_path);
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self.compile_module(mir_module, &obj_path)?;
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self.run_interpreter(mir_module)
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}
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|
}
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19
src/backend/llvm/compiler/codegen.rs
Normal file
19
src/backend/llvm/compiler/codegen.rs
Normal file
@ -0,0 +1,19 @@
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use crate::backend::llvm::context::CodegenContext;
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use crate::mir::function::MirModule;
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use inkwell::context::Context;
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pub(crate) fn compile_module(mir_module: &MirModule, output_path: &str) -> Result<(), String> {
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if std::env::var("NYASH_CLI_VERBOSE").ok().as_deref() == Some("1") {
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eprintln!(
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"[LLVM] compile_module start: functions={}, out={}",
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mir_module.functions.len(),
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output_path
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);
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}
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let context = Context::create();
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let codegen = CodegenContext::new(&context, "nyash_module")?;
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codegen
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.module
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.write_object_file(output_path)
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|
.map_err(|e| e.to_string())
|
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|
}
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218
src/backend/llvm/compiler/helpers.rs
Normal file
218
src/backend/llvm/compiler/helpers.rs
Normal file
@ -0,0 +1,218 @@
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use inkwell::builder::Builder;
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use inkwell::context::Context;
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use inkwell::types::BasicTypeEnum;
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use inkwell::values::{BasicValueEnum, FloatValue, IntValue, PointerValue};
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use inkwell::AddressSpace;
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use crate::mir::MirType;
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use crate::mir::CompareOp;
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pub(crate) fn map_type<'ctx>(
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ctx: &'ctx Context,
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ty: &MirType,
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) -> Result<BasicTypeEnum<'ctx>, String> {
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||||||
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Ok(match ty {
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MirType::Integer => ctx.i64_type().into(),
|
||||||
|
MirType::Float => ctx.f64_type().into(),
|
||||||
|
MirType::Bool => ctx.bool_type().into(),
|
||||||
|
MirType::String => ctx
|
||||||
|
.i8_type()
|
||||||
|
.ptr_type(inkwell::AddressSpace::from(0))
|
||||||
|
.into(),
|
||||||
|
MirType::Void => return Err("Void has no value type".to_string()),
|
||||||
|
MirType::Box(_) => ctx
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||||||
|
.i8_type()
|
||||||
|
.ptr_type(inkwell::AddressSpace::from(0))
|
||||||
|
.into(),
|
||||||
|
MirType::Array(_) | MirType::Future(_) | MirType::Unknown => ctx
|
||||||
|
.i8_type()
|
||||||
|
.ptr_type(inkwell::AddressSpace::from(0))
|
||||||
|
.into(),
|
||||||
|
})
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
pub(crate) fn as_int<'ctx>(v: BasicValueEnum<'ctx>) -> Option<IntValue<'ctx>> {
|
||||||
|
if let BasicValueEnum::IntValue(iv) = v {
|
||||||
|
Some(iv)
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
None
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
pub(crate) fn as_float<'ctx>(v: BasicValueEnum<'ctx>) -> Option<FloatValue<'ctx>> {
|
||||||
|
if let BasicValueEnum::FloatValue(fv) = v {
|
||||||
|
Some(fv)
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
None
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
pub(crate) fn to_i64_any<'ctx>(
|
||||||
|
ctx: &'ctx Context,
|
||||||
|
builder: &Builder<'ctx>,
|
||||||
|
v: BasicValueEnum<'ctx>,
|
||||||
|
) -> Result<IntValue<'ctx>, String> {
|
||||||
|
let i64t = ctx.i64_type();
|
||||||
|
Ok(match v {
|
||||||
|
BasicValueEnum::IntValue(iv) => {
|
||||||
|
if iv.get_type().get_bit_width() == 64 {
|
||||||
|
iv
|
||||||
|
} else if iv.get_type().get_bit_width() < 64 {
|
||||||
|
builder
|
||||||
|
.build_int_z_extend(iv, i64t, "zext_i64")
|
||||||
|
.map_err(|e| e.to_string())?
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
builder
|
||||||
|
.build_int_truncate(iv, i64t, "trunc_i64")
|
||||||
|
.map_err(|e| e.to_string())?
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
BasicValueEnum::PointerValue(pv) => builder
|
||||||
|
.build_ptr_to_int(pv, i64t, "p2i64")
|
||||||
|
.map_err(|e| e.to_string())?,
|
||||||
|
BasicValueEnum::FloatValue(fv) => {
|
||||||
|
// Bitcast f64 -> i64 via stack slot
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|
let slot = builder
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||||||
|
.get_insert_block()
|
||||||
|
.and_then(|bb| bb.get_parent())
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||||||
|
.and_then(|f| f.get_first_basic_block())
|
||||||
|
.map(|entry| {
|
||||||
|
let eb = ctx.create_builder();
|
||||||
|
eb.position_at_end(entry);
|
||||||
|
eb
|
||||||
|
})
|
||||||
|
.unwrap_or_else(|| ctx.create_builder());
|
||||||
|
let i64p = i64t.ptr_type(AddressSpace::from(0));
|
||||||
|
let tmp = slot
|
||||||
|
.build_alloca(i64t, "f2i_tmp")
|
||||||
|
.map_err(|e| e.to_string())?;
|
||||||
|
let fptr_ty = ctx.f64_type().ptr_type(AddressSpace::from(0));
|
||||||
|
let castp = builder
|
||||||
|
.build_pointer_cast(tmp, fptr_ty, "i64p_to_f64p")
|
||||||
|
.map_err(|e| e.to_string())?;
|
||||||
|
builder.build_store(castp, fv).map_err(|e| e.to_string())?;
|
||||||
|
builder
|
||||||
|
.build_load(i64t, tmp, "ld_f2i")
|
||||||
|
.map_err(|e| e.to_string())?
|
||||||
|
.into_int_value()
|
||||||
|
}
|
||||||
|
_ => return Err("unsupported value for i64 conversion".to_string()),
|
||||||
|
})
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
pub(crate) fn i64_to_ptr<'ctx>(
|
||||||
|
ctx: &'ctx Context,
|
||||||
|
builder: &Builder<'ctx>,
|
||||||
|
iv: IntValue<'ctx>,
|
||||||
|
) -> Result<PointerValue<'ctx>, String> {
|
||||||
|
let pty = ctx.i8_type().ptr_type(AddressSpace::from(0));
|
||||||
|
builder
|
||||||
|
.build_int_to_ptr(iv, pty, "i64_to_ptr")
|
||||||
|
.map_err(|e| e.to_string())
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
pub(crate) fn classify_tag<'ctx>(v: BasicValueEnum<'ctx>) -> i64 {
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||||||
|
match v {
|
||||||
|
BasicValueEnum::FloatValue(_) => 5, // float
|
||||||
|
BasicValueEnum::PointerValue(_) => 8, // handle/ptr
|
||||||
|
BasicValueEnum::IntValue(_) => 3, // integer/bool
|
||||||
|
_ => 0,
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
pub(crate) fn to_bool<'ctx>(
|
||||||
|
ctx: &'ctx Context,
|
||||||
|
b: BasicValueEnum<'ctx>,
|
||||||
|
builder: &Builder<'ctx>,
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||||||
|
) -> Result<IntValue<'ctx>, String> {
|
||||||
|
if let Some(bb) = as_int(b) {
|
||||||
|
if bb.get_type().get_bit_width() == 1 {
|
||||||
|
Ok(bb)
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
Ok(builder
|
||||||
|
.build_int_compare(
|
||||||
|
inkwell::IntPredicate::NE,
|
||||||
|
bb,
|
||||||
|
bb.get_type().const_zero(),
|
||||||
|
"tobool",
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||||||
|
)
|
||||||
|
.map_err(|e| e.to_string())?)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
} else if let Some(fv) = as_float(b) {
|
||||||
|
let zero = fv.get_type().const_float(0.0);
|
||||||
|
Ok(builder
|
||||||
|
.build_float_compare(inkwell::FloatPredicate::ONE, fv, zero, "toboolf")
|
||||||
|
.map_err(|e| e.to_string())?)
|
||||||
|
} else if let BasicValueEnum::PointerValue(pv) = b {
|
||||||
|
let i64t = ctx.i64_type();
|
||||||
|
let p2i = builder
|
||||||
|
.build_ptr_to_int(pv, i64t, "p2i")
|
||||||
|
.map_err(|e| e.to_string())?;
|
||||||
|
Ok(builder
|
||||||
|
.build_int_compare(inkwell::IntPredicate::NE, p2i, i64t.const_zero(), "toboolp")
|
||||||
|
.map_err(|e| e.to_string())?)
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
Err("Unsupported value for boolean conversion".to_string())
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
pub(crate) fn cmp_eq_ne_any<'ctx>(
|
||||||
|
ctx: &'ctx Context,
|
||||||
|
builder: &Builder<'ctx>,
|
||||||
|
op: &CompareOp,
|
||||||
|
lv: BasicValueEnum<'ctx>,
|
||||||
|
rv: BasicValueEnum<'ctx>,
|
||||||
|
) -> Result<BasicValueEnum<'ctx>, String> {
|
||||||
|
use crate::mir::CompareOp as C;
|
||||||
|
match (lv, rv) {
|
||||||
|
(BasicValueEnum::IntValue(li), BasicValueEnum::IntValue(ri)) => {
|
||||||
|
let pred = if matches!(op, C::Eq) {
|
||||||
|
inkwell::IntPredicate::EQ
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
inkwell::IntPredicate::NE
|
||||||
|
};
|
||||||
|
Ok(builder
|
||||||
|
.build_int_compare(pred, li, ri, "icmp")
|
||||||
|
.map_err(|e| e.to_string())?
|
||||||
|
.into())
|
||||||
|
}
|
||||||
|
(BasicValueEnum::FloatValue(lf), BasicValueEnum::FloatValue(rf)) => {
|
||||||
|
let pred = if matches!(op, C::Eq) {
|
||||||
|
inkwell::FloatPredicate::OEQ
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
inkwell::FloatPredicate::ONE
|
||||||
|
};
|
||||||
|
Ok(builder
|
||||||
|
.build_float_compare(pred, lf, rf, "fcmp")
|
||||||
|
.map_err(|e| e.to_string())?
|
||||||
|
.into())
|
||||||
|
}
|
||||||
|
(BasicValueEnum::PointerValue(_), _) | (_, BasicValueEnum::PointerValue(_)) => {
|
||||||
|
let li = to_i64_any(ctx, builder, lv)?;
|
||||||
|
let ri = to_i64_any(ctx, builder, rv)?;
|
||||||
|
let pred = if matches!(op, C::Eq) {
|
||||||
|
inkwell::IntPredicate::EQ
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
inkwell::IntPredicate::NE
|
||||||
|
};
|
||||||
|
Ok(builder
|
||||||
|
.build_int_compare(pred, li, ri, "pcmp_any")
|
||||||
|
.map_err(|e| e.to_string())?
|
||||||
|
.into())
|
||||||
|
}
|
||||||
|
_ => Err("compare type mismatch".to_string()),
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
pub(crate) fn map_mirtype_to_basic<'ctx>(ctx: &'ctx Context, ty: &MirType) -> BasicTypeEnum<'ctx> {
|
||||||
|
match ty {
|
||||||
|
MirType::Integer => ctx.i64_type().into(),
|
||||||
|
MirType::Float => ctx.f64_type().into(),
|
||||||
|
MirType::Bool => ctx.bool_type().into(),
|
||||||
|
MirType::String => ctx.i8_type().ptr_type(AddressSpace::from(0)).into(),
|
||||||
|
MirType::Box(_) | MirType::Array(_) | MirType::Future(_) | MirType::Unknown => {
|
||||||
|
ctx.i8_type().ptr_type(AddressSpace::from(0)).into()
|
||||||
|
}
|
||||||
|
MirType::Void => ctx.i64_type().into(),
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
138
src/backend/llvm/compiler/interpreter.rs
Normal file
138
src/backend/llvm/compiler/interpreter.rs
Normal file
@ -0,0 +1,138 @@
|
|||||||
|
use super::LLVMCompiler;
|
||||||
|
use crate::box_trait::{BoolBox, IntegerBox, NyashBox, StringBox};
|
||||||
|
use crate::boxes::{math_box::FloatBox, null_box::NullBox};
|
||||||
|
use crate::mir::function::MirModule;
|
||||||
|
use crate::mir::instruction::{BinaryOp, ConstValue, MirInstruction as I};
|
||||||
|
|
||||||
|
impl LLVMCompiler {
|
||||||
|
pub(crate) fn run_interpreter(
|
||||||
|
&mut self,
|
||||||
|
mir_module: &MirModule,
|
||||||
|
) -> Result<Box<dyn NyashBox>, String> {
|
||||||
|
self.values.clear();
|
||||||
|
let func = mir_module
|
||||||
|
.functions
|
||||||
|
.get("Main.main")
|
||||||
|
.or_else(|| mir_module.functions.get("main"))
|
||||||
|
.or_else(|| mir_module.functions.values().next())
|
||||||
|
.ok_or_else(|| "Main.main function not found".to_string())?;
|
||||||
|
|
||||||
|
for inst in &func.get_block(func.entry_block).unwrap().instructions {
|
||||||
|
match inst {
|
||||||
|
I::Const { dst, value } => {
|
||||||
|
let v: Box<dyn NyashBox> = match value {
|
||||||
|
ConstValue::Integer(i) => Box::new(IntegerBox::new(*i)),
|
||||||
|
ConstValue::Float(f) => Box::new(FloatBox::new(*f)),
|
||||||
|
ConstValue::String(s) => Box::new(StringBox::new(s.clone())),
|
||||||
|
ConstValue::Bool(b) => Box::new(BoolBox::new(*b)),
|
||||||
|
ConstValue::Null => Box::new(NullBox::new()),
|
||||||
|
ConstValue::Void => Box::new(IntegerBox::new(0)),
|
||||||
|
};
|
||||||
|
self.values.insert(*dst, v);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
I::BinOp { dst, op, lhs, rhs } => {
|
||||||
|
let l = self
|
||||||
|
.values
|
||||||
|
.get(lhs)
|
||||||
|
.and_then(|b| b.as_any().downcast_ref::<IntegerBox>())
|
||||||
|
.ok_or_else(|| format!("binop lhs %{} not integer", lhs.0))?;
|
||||||
|
let r = self
|
||||||
|
.values
|
||||||
|
.get(rhs)
|
||||||
|
.and_then(|b| b.as_any().downcast_ref::<IntegerBox>())
|
||||||
|
.ok_or_else(|| format!("binop rhs %{} not integer", rhs.0))?;
|
||||||
|
let res = match op {
|
||||||
|
BinaryOp::Add => l.value + r.value,
|
||||||
|
BinaryOp::Sub => l.value - r.value,
|
||||||
|
BinaryOp::Mul => l.value * r.value,
|
||||||
|
BinaryOp::Div => {
|
||||||
|
if r.value == 0 {
|
||||||
|
return Err("division by zero".into());
|
||||||
|
}
|
||||||
|
l.value / r.value
|
||||||
|
}
|
||||||
|
BinaryOp::Mod => l.value % r.value,
|
||||||
|
BinaryOp::BitAnd => l.value & r.value,
|
||||||
|
BinaryOp::BitOr => l.value | r.value,
|
||||||
|
BinaryOp::BitXor => l.value ^ r.value,
|
||||||
|
BinaryOp::Shl => l.value << r.value,
|
||||||
|
BinaryOp::Shr => l.value >> r.value,
|
||||||
|
BinaryOp::And => {
|
||||||
|
if (l.value != 0) && (r.value != 0) {
|
||||||
|
1
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
0
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
BinaryOp::Or => {
|
||||||
|
if (l.value != 0) || (r.value != 0) {
|
||||||
|
1
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
0
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
};
|
||||||
|
self.values.insert(*dst, Box::new(IntegerBox::new(res)));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
I::ExternCall {
|
||||||
|
dst,
|
||||||
|
iface_name,
|
||||||
|
method_name,
|
||||||
|
args,
|
||||||
|
..
|
||||||
|
} => {
|
||||||
|
if iface_name == "env.console" {
|
||||||
|
if let Some(arg0) = args.get(0) {
|
||||||
|
use crate::jit::rt::handles;
|
||||||
|
if let Some(boxed_val) = self.values.get(arg0) {
|
||||||
|
let arc: std::sync::Arc<dyn NyashBox> =
|
||||||
|
boxed_val.clone_box().into();
|
||||||
|
let handle = handles::to_handle(arc) as i64;
|
||||||
|
eprintln!("DEBUG: handle={}", handle);
|
||||||
|
if let Some(obj) = handles::get(handle as u64) {
|
||||||
|
let s = obj.to_string_box().value;
|
||||||
|
match method_name.as_str() {
|
||||||
|
"log" => println!("{}", s),
|
||||||
|
"warn" => eprintln!("[warn] {}", s),
|
||||||
|
"error" => eprintln!("[error] {}", s),
|
||||||
|
_ => {}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
eprintln!("DEBUG: handle {} not found in registry", handle);
|
||||||
|
match method_name.as_str() {
|
||||||
|
"log" => println!("{}", handle),
|
||||||
|
"warn" => eprintln!("[warn] {}", handle),
|
||||||
|
"error" => eprintln!("[error] {}", handle),
|
||||||
|
_ => {}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
match method_name.as_str() {
|
||||||
|
"log" => println!(""),
|
||||||
|
"warn" => eprintln!("[warn] "),
|
||||||
|
"error" => eprintln!("[error] "),
|
||||||
|
_ => {}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
if let Some(d) = dst {
|
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self.values.insert(*d, Box::new(IntegerBox::new(0)));
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}
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||||||
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}
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}
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||||||
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I::Return { value } => {
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if let Some(v) = value {
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return self
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.values
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.get(v)
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.map(|b| b.clone_box())
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.ok_or_else(|| format!("return %{} missing", v.0));
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||||||
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}
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||||||
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return Ok(Box::new(IntegerBox::new(0)));
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||||||
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}
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||||||
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_ => {}
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}
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||||||
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}
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Ok(Box::new(IntegerBox::new(0)))
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||||||
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}
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||||||
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}
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@ -12,9 +12,15 @@ mod mock;
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pub use mock::*;
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pub use mock::*;
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#[cfg(feature = "llvm")]
|
#[cfg(feature = "llvm")]
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mod real;
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mod aot;
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#[cfg(feature = "llvm")]
|
#[cfg(feature = "llvm")]
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pub use real::*;
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mod codegen;
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#[cfg(feature = "llvm")]
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||||||
|
mod helpers;
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#[cfg(feature = "llvm")]
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||||||
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mod interpreter;
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||||||
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#[cfg(feature = "llvm")]
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||||||
|
pub use aot::*;
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||||||
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||||||
#[cfg(test)]
|
#[cfg(test)]
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||||||
mod tests {
|
mod tests {
|
||||||
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|||||||
File diff suppressed because it is too large
Load Diff
Reference in New Issue
Block a user