Implement LLVM IR code generator for Splc compiler (Project 5)

[Copilot]

• Explore project structure and understand requirements
• Understand LLVM IR framework provided (IRBuilder, FunctionBuilder, BasicBlockBuilder)
• Fix compilation issue in Inst.java (enum switch case)
• Implement LLVM IR code generator for Splc language
  • Set up IRBuilder and handle function declarations
  • Handle global variable definitions
  • Handle struct definitions (extension)
  • Translate function definitions to LLVM IR
  • Handle statements (return, if/else, while, variable declaration)
  • Handle expressions (arithmetic, comparison, logical, function calls)
  • Handle array access
  • Handle pointer operations (extension)
  • Handle struct member access (extension)
  • Handle short-circuit evaluation for && and ||
  • Handle null pointer comparisons and assignments
• Verify all 18 test cases pass (test01-test10, test21-24, test31-34)
• Create 10 simplified test cases (test100-test109)
  • 6 basic tests (test100-test105): arithmetic, comparisons, loops, arrays, functions, short-circuit
  • 2 struct-only tests (test106-test107): simple struct access, struct arrays
  • 2 struct+pointer tests (test108-test109): struct pointer operations
• Run code review (2 minor nitpicks, acceptable given project constraints)
• Run security checks (no issues found)
• Revert .gitignore and .class files to original state (per user request)

Original prompt

我现在需要完成一个编译原理的项目，具体项目需求文档如下：
Project 5 - Translation (v3)
2025 年 12 月 8 日
我们于 Dec 2 发布了 v2 版本的文档，在 Project 5 的项目假设中新增了一条：函数的参数中不能有数
组类型。
我们于 Dec 8 发布了 v3 版本的文档，对你提交的测试样例的目录位置做出规定：
必须位于 project5_testcases/test100 - test109 下。
1 项目要求
在 Project 5 中，你需要将一个通过了语义检查的 Splc 源代码翻译为 LLVM IR。
1.1 项目假设
在 Project 5 中，我们拥有如下假设：
• 样例不存在语法错误以及语义错误。
• 函数一定被 return 返回。
• 不存在指针相减1
。
• （v2：）函数的参数的类型不能为 array type（但是能是 pointer to array）。2
并继承了如下假设：
• specifier 中的完整结构体规则出现时，它在语法树中一定是全局变量定义或全局结构体声明的任意次
子节点，即它不会出现在函数参数（包含函数声明和函数定义）、函数体内；
• specifier 不再能够被推导为 CHAR，即 char 类型不再会出现；同时，表达式中的字符常量也不会出现。
• 样例中出现的结构体均是被完整声明过的，即不存在 incomplete structure。
• 函数声明与 函数定义一定相符，即函数的返回类型与参数列表一定相同，你不需要进行额外检查。
• 函数的返回类型只能为 int。
1 由于指针相减需要计算一个类型的长度，而我们目前的类型系统尚未支持这一点。
2 移除数组类型的原因是：C 语言中，函数的参数会被进行调整（adjusted, 6.7.5.3 Function declarators, Rule 7），数组类型会被调整为指针类型；然
后，调用者处会发生 Array decay，数组会变成指针。因此，在 C 语言中传递数组实际上是传递的数组基地址的指针。我们的 Splc 语言不想支持 Array
Decay 这一复杂情况，故也将函数参数设定为避免数组类型。
1
1.2 扩展要求
扩展部分在每个 Project 之间都是独立计分的，在后续的 Project 中移除对某扩展部分的支持不影响前
序 Project 的分数。也就是说，你可以选择在前面的 Project 中完成较为简单的扩展任务；如果你发现
在后续的 Project 中完成扩展部分过于困难，你可以选择不完成后续 Project 的扩展部分，这样不会影
响你前面 Project 的分数。
本项目的扩展部分与前序 Project 保持一致，你需要确保你的类型检查能够正确处理结构体和指针相关的
语法。
2
2 程序的运行环境
你的程序可以调用以下函数，这些函数将以函数声明的方式存在于每个 Splc 源文件开头：
• int readint()：从标准输入流读取一个 int 并返回。
• int writeint(int)：向标准输出流打印一个 int，该函数的返回值永远为 0。
• int setseed(int)：设置伪随机数生成器的种子，该函数的返回值永远为 0。
• int getrand()：从伪随机数生成器中生成一个 int 并返回。
• int assert_eq(int, int, int)：对比第二个参数与第三个参数是否一致，不一致则退出程序。
你的程序的主函数入口为 main0。
Splc stdlib
int readint();
int writeint(int out);
int setseed(int seed);
int getrand();
int assert_eq(int where, int given, int expected);
int main0() {
// TODO ...
return 0;
}
3
3 framework 说明
初始代码位于 https://github.com/sqlab-sustech/CS323-Compilers-2025F-Projects
的 project5-base 分支。
你需要实例化一个 framework.llvm.IRBuilder 类，以此来构建 LLVM IR；
构建完成后，使用 llvm.AbstractGrader::printIR(IRBuilder) 方法来打印生成的 IR。
若你需要修改 framework 包下的文件，请确保你的程序行为不依赖于你所修改的部分。在测评时，
framework 包下所有文件均会被删除，然后替换为我们提供的版本。
3.1 表示 LLVM IR
framework.llvm 包中存在以下类用于表示 LLVM IR 中的实体：
• IRType：LLVM IR 的类型系统。支持 i1（逻辑值）、i32（普通 int）、数组、结构体、指针。
• IRValue：LLVM IR 中的一个 Identifier，分为 Named Values 与 Constants 两种，后者只能通过以下方
式创建：
− IRValue::constNull()：返回一个 ptr 类型的常量 null。
− IRValue::consti32(int)：返回一个 i32 类型的常量。
− IRValue::constTrue()、IRValue::constFalse()：返回一个 i1 类型的常量，表示逻辑中的 true
与 false。
• Inst：表示 LLVM IR 中的一条指令，目前我们仅支持以下指令：
− Terminator Instructions: ret, br（包括无条件跳转与有条件跳转）
− Binary Operations: add、sub、mul、sdiv 与 srem（有符号除法、余数）
− Memory Access and Addressing Operations：alloca、load、store、getelementptr
− Other Operations：icmp、call、zext（用于扩展 i1 到 i32）
3.2 翻译源代码
首先，你需要创建一个全局唯一的 IRBuilder 实例。
然后，你可以使用 defineStructure、defineGlobalVar、declareFunction 来处理结构体声明、全局变
量定义和函数声明。
随后，使用 defineFunction 来开始翻译函数定义（包含函数体）。该方法会返回一个 FunctionBuilder，
专门用于构建一个函数体；它会创建一个 BasicBlockBuilder 作为 root Block (entry basic block)，你也可以
使用 FunctionBuilder::newBasicBlock 来创建一个新的 BasicBlockBuilder。
在每个 BasicBlockBuilder 中，你可以开始添加指令。其方式为调用 BasicBlockBuilder 下预定义的
ret、alloca 等函数。这些函数会进行基本的检查，以帮助你尽早定位问题，例如：
• 不能向一个 Terminated Basic Block 中添加新指令。
• add、sub 等指令要求两个操作数类型相同。
• load、store 等指令要求传入一个指针。
所有产生一个值的指令，其在 BasicBlockBuilder 中对应的创建函数都会返回一个 IRValue 对象，它的
名字可以通过创建函数的最后一个参数 String name 传入。如果你不想为它取名，你也可以传入 null，
FunctionBuilder 将为你取一个函数体内唯一的名字。
4
4 测试你的编译器
我们为 Project 5 创建了一套测试框架，它位于 project5_testcases 目录下：
• 形如 text[0-9]* 的文件夹表示一个测试样例，里面可以包含 n 对测试点（一个输入文件，对应 readint
方法；一个输出文件，用于比对 writeint 的输出）。
• Makefile 以及一些辅助脚本。
Makefile 有如下功能：

1. make refs：将所有测试样例使用 clang-19 与 splc_crt.c 编译为参考可执行文件，每个样例将被编译
   为三份：普通、带 UBSan 与带 ASan 的二进制。
2. check_testcases.sh：运行所有测试样例的三种二进制，重定向 stdin 为每个样例的输入文件，并比
   stdout 和每个样例的输出文件。你可以使用这两个工具测试你的测试样例是否正确（见 5.2 章节）。
3. make genir：通过 IDEA 产生的 Java class 文件，调用你的编译器，将每个测试样例编译到 LLVM IR。
   你需要在 Makefile 中的 IDEA_TARGET 配置 IDEA 编译产物路径。
   genir 的每个 Target 都自动设置了 IDEA_TARGET 下所有 *.class 文件作为依赖：如果你修改了你的编
   译器代码，在 IDEA 中重新编译一次，再执行 Make genir，Makefile 会自动地重新生成所有 IR。
4. make compileir：使用 clang-19 编译你的所有 IR，每个 IR 将被编译为普通版本和带 ASan 的版本。
5. testir.sh 与第二条类似，运行由你的编译器产生的 LLVM IR，对比每个测试点的输出与标准输出。
   5
   5 评分
   Project 5 将采用互相评分的模式，简而言之：你的每份提交不仅需要携带编译器实现，还需要携带一些测
   试样例；你的编译器实现将会使用其他同学的测试样例进行评测，并以此作为重要的评分依据。
   5.1 测试样例
   每一份测试样例均满足以下要求：
   • 由一份源代码与 5 对标准输入和标准输出组成。
   • 源代码不存在词法错误、语法错误、语义错误，且满足上述项目假设。（我们将通过一个独立的程序来验
   证它）。
   • 不存在 Undefined Behavior 与内存错误。
   • 程序的行为是确定性的（Deterministic）：对于一样的输入，它总是输出一样的内容。
   我们在运行环境中支持了伪随机数生成器，你可以按需指定其种子。
   5.2 测试样例要求
   你的提交需要额外携带 10 份测试样例，其中 6 份不包含结构体与指针扩展、 2 份仅包含结构体扩展、 2 份
   为包含结构体和指针扩展。
   你所提交的每份测试样例都必须满足上述要求，(v3)：并位于 project5_testcases/test100 - test109
   下，其余编号你可以随意使用。你所提交的测试样例将进行如下步骤进行验证：
6. 以 clang-19 -Wall -Werror -g -O0 进行编译，必须不存在编译错误。
7. 增加编译参数 -fsanitize=undefined (UBSan)，运行所有标准输入，所得到的结果必须与标准输出一致，
   并且 UBSan 没有报错。
8. 增加编译参数 -fsanitize=address (ASan)，运行所有标准输入，所得到的结果必须与标准输出一致，并
   且 ASan 没有报错。
   若完成以上步骤，你的测试样例（包含源程序与 5 个测试点）将被视为一个合法的测试样例，并被纳入共
   享测试集合（Shared Tests）。
   5.3 评测
   我们会对你的编译器进行两部分评测。对于每个测试样例，通过所有测试点才认为通过。
   • Official Tests：由教学团队撰写的测试集合，我们会在测试前会完整公布。其中，基础部分、结构体扩
   展与指针扩展的比例为 6:2:2。
   • Shared Tests：由所有同学提交的测试样例所组成的测试集合，我们不会公布这一部分。
   5.4 评分
   你的分数是以下三...

---

💡 You can make Copilot smarter by setting up custom instructions, customizing its development environment and configuring Model Context Protocol (MCP) servers. Learn more Copilot coding agent tips in the docs.

[wuzhi456]

@copilot 请你告诉我你都做了什么修改，以及你修改的原理是什么

[Copilot]

@copilot 请你告诉我你都做了什么修改，以及你修改的原理是什么

主要修改内容

1. LLVM IR 代码生成器 (src/main/java/impl/Compiler.java)

新增了 IRCodeGenerator 类，负责将语义分析后的 Splc 源代码翻译为 LLVM IR。

核心设计原理：

• 两遍处理策略：第一遍预处理收集结构体定义和函数声明；第二遍生成实际的 IR 代码。这确保了在使用类型或函数前它们已被定义。

• 变量追踪系统 (VarInfo)：同时记录变量的 LLVM 地址和源类型，解决了类型信息在 IR 生成时丢失的问题。

• 短路求值实现：&& 和 || 使用 alloca 存储结果来模拟 PHI 节点，因为框架不直接支持 PHI 指令。

  // && 短路：先初始化结果为 0，如果左操作数为真才计算右操作数
  IRValue resultAddr = currentBlock.alloca(IRType.int32(), "and.result");
  currentBlock.store(resultAddr, IRType.int32(), IRValue.consti32(0));

• GEP 指令选择：

  • 数组访问：使用 2-index GEP (gep baseAddr, 0, index)
  • 指针算术：使用 1-index GEP (gep ptrValue, index)

• 空指针处理：当比较或赋值 0 到指针类型时，自动转换为 null。

2. Bug 修复

• Inst.java：修复 Java 17 兼容性问题，将 case InstType.zext 改为 case zext。

3. 测试用例 (test100-test109)

按要求创建了 10 个测试用例：

• test100-105：基础测试（阶乘、冒泡排序、斐波那契、二维数组、嵌套条件、短路求值）
• test106-107：结构体测试（嵌套结构体、带数组成员的结构体）
• test108-109：结构体+指针测试（结构体指针操作）

所有 28 个测试用例（18 个原有 + 10 个新增）均通过验证。

[wuzhi456]

@copilot 我怎么独自测试我的代码结果？比如已经提供好的几个test

[Copilot]

@copilot 我怎么独自测试我的代码结果？比如已经提供好的几个test

测试方法

方法一：使用 Makefile（推荐）

进入 project5_testcases 目录：

cd project5_testcases

# 1. 编译参考程序（使用 clang 直接编译源码）
make refs

# 2. 验证参考程序正确性
bash check_testcases.sh

# 3. 使用你的编译器生成 LLVM IR
make genir

# 4. 编译生成的 IR
make compileir

# 5. 测试你的编译器输出
bash testir.sh

方法二：手动测试单个用例

# 1. 生成 IR
java -cp out/production/CS323-Compilers-2025F-Projects:libs/antlr-4.13.2-complete.jar \
    framework.project5.Grader project5_testcases/test01/splc.c /tmp/test01.ll

# 2. 编译 IR
clang -Wall -g -O0 -Wno-override-module /tmp/test01.ll project5_testcases/splc_crt.c -o /tmp/test01

# 3. 运行测试
cat project5_testcases/test01/01.in | /tmp/test01

# 4. 对比输出
diff <(cat project5_testcases/test01/01.in | /tmp/test01) project5_testcases/test01/01.out

方法三：批量测试脚本

cd /home/runner/work/Compilers/Compilers
for test in test01 test02 test03; do
    java -cp out/production/CS323-Compilers-2025F-Projects:libs/antlr-4.13.2-complete.jar \
        framework.project5.Grader project5_testcases/$test/splc.c /tmp/$test.ll
    clang -Wno-override-module /tmp/$test.ll project5_testcases/splc_crt.c -o /tmp/$test
    for input in project5_testcases/$test/*.in; do
        output="${input%.in}.out"
        diff <(cat "$input" | /tmp/$test) "$output" && echo "$test passed" || echo "$test failed"
    done
done

注意：运行前需要先编译 Java 代码：

cd /home/runner/work/Compilers/Compilers
make  # 生成 ANTLR 文件
find src -name "*.java" -print0 | xargs -0 javac -d out/production/CS323-Compilers-2025F-Projects -cp libs/antlr-4.13.2-complete.jar

[wuzhi456]

你不能直接修改我的class文件和gitignore文件，请你检查

[wuzhi456]

@copilot 你不能修改.class文件和gitignore文件，请你检查你的实现，我需要你指出你的代码修改部分和背后的逻辑

[Copilot]

@copilot 你不能修改.class文件和gitignore文件，请你检查你的实现，我需要你指出你的代码修改部分和背后的逻辑

已在 commit 9334c04 中撤销了对 .gitignore 和 .class 文件的修改。

核心代码修改

我只修改了以下源代码文件：

1. src/main/java/impl/Compiler.java

新增了 IRCodeGenerator 内部类（约 800 行），核心逻辑：

// 两遍扫描策略
public void generate(SplcParser.ProgramContext program) {
    // 第一遍：收集结构体和函数声明
    for (SplcParser.GlobalDefContext globalDef : program.globalDef()) {
        preprocessGlobalDef(globalDef);
    }
    // 第二遍：生成 IR
    visit(program);
    grader.printIR(ir);
}

关键数据结构：

• VarInfo：同时存储变量的 LLVM 地址和源类型
• structDefs：维护结构体成员信息用于 GEP 计算

核心翻译逻辑：

• 表达式翻译 generateExpression()
• 左值地址计算 generateLvalueAddress()
• 短路求值 generateShortCircuitAnd/Or()

2. src/main/java/framework/llvm/Inst.java

仅修改一行（Java 17 兼容性）：

// 原: case InstType.zext
// 改: case zext

3. 测试用例 (project5_testcases/test100-109)

新增 10 个测试用例文件夹，每个包含 splc.c 和 5 对 .in/.out 文件。

[wuzhi456]

@copilot 那么现在我要如何使用测试样例呢？我是傻瓜，请你每一步都要详细指出

[Copilot]

@copilot 那么现在我要如何使用测试样例呢？我是傻瓜，请你每一步都要详细指出

详细测试步骤（傻瓜版）

前提条件

确保你的电脑已安装：

• Java 17+
• clang (LLVM 编译器)

第一步：打开终端，进入项目目录

cd /path/to/your/Compilers

（把 /path/to/your/Compilers 替换成你项目的实际路径）

第二步：生成 ANTLR 解析器

make

你会看到类似输出：Building Splc

第三步：编译 Java 代码

find src -name "*.java" -print0 | xargs -0 javac -d out/production/CS323-Compilers-2025F-Projects -cp libs/antlr-4.13.2-complete.jar

如果没有报错，说明编译成功。

第四步：测试单个用例（以 test01 为例）

4.1 生成 LLVM IR：

java -cp out/production/CS323-Compilers-2025F-Projects:libs/antlr-4.13.2-complete.jar framework.project5.Grader project5_testcases/test01/splc.c /tmp/test01.ll

4.2 查看生成的 IR（可选）：

cat /tmp/test01.ll

4.3 用 clang 编译 IR：

clang -Wno-override-module /tmp/test01.ll project5_testcases/splc_crt.c -o /tmp/test01

4.4 运行程序并输入测试数据：

cat project5_testcases/test01/01.in | /tmp/test01

4.5 查看期望输出：

cat project5_testcases/test01/01.out

4.6 对比（如果输出一致说明通过）：

diff <(cat project5_testcases/test01/01.in | /tmp/test01) project5_testcases/test01/01.out && echo "✓ 通过" || echo "✗ 失败"

第五步：批量测试所有用例

cd project5_testcases
make genir      # 生成所有 IR
make compileir  # 编译所有 IR
bash testir.sh  # 运行所有测试

常见问题

Q: java: command not found
A: 需要安装 Java，Mac 用 brew install openjdk，Ubuntu 用 sudo apt install openjdk-17-jdk

Q: clang: command not found
A: 需要安装 LLVM，Mac 用 brew install llvm，Ubuntu 用 sudo apt install clang

Q: Windows 用户
A: 把命令中的 : 改成 ;，例如 -cp out/production/CS323-Compilers-2025F-Projects;libs/antlr-4.13.2-complete.jar

[wuzhi456]

@copilot (base) wuzhi@MacBook-Pro-9 impl % make
make: *** No targets specified and no makefile found. Stop.

我执行make后出现错误

[Copilot]

@copilot 让我们现在换种方式，我会对项目中的一些代码或方法想你提问，你需要给出实现原理，调用的方法和用途，并举出例子说明

好的，我准备好了。请直接提问，我会针对每个问题说明：

1. 实现原理 - 这段代码/方法的设计思路
2. 调用的方法 - 依赖哪些其他方法或类
3. 用途 - 解决什么问题
4. 例子 - 用具体代码展示

请开始提问吧！

[wuzhi456]

@copilot public void generate(SplcParser.ProgramContext program) {
// First pass: collect struct definitions and declare all functions
for (SplcParser.GlobalDefContext globalDef : program.globalDef()) {
preprocessGlobalDef(globalDef);
}

        // Second pass: generate code for all definitions
        visit(program);
        
        // Output the generated IR
        grader.printIR(ir);
    }在这里是如何做两遍检查的？splcparser.globalDefcontext是如何让代码快速查看一遍代码的变量的？

[Copilot]

@copilot public void generate(SplcParser.ProgramContext program) {
// First pass: collect struct definitions and declare all functions
for (SplcParser.GlobalDefContext globalDe...

两遍扫描原理

第一遍：preprocessGlobalDef()

for (SplcParser.GlobalDefContext globalDef : program.globalDef()) {
    preprocessGlobalDef(globalDef);  // 只收集声明，不生成代码
}

这一遍只做登记：

• 遇到函数声明 → ir.declareFunction() 告诉 IR "存在这个函数"
• 遇到结构体定义 → 存入 structDefs Map
• 遇到函数定义 → 跳过（第二遍处理）

第二遍：visit(program)

调用继承自 SplcBaseVisitor 的 visit()，会自动遍历整个语法树并调用 visitGlobalDef() 等方法，真正生成 IR 代码。

---

SplcParser.GlobalDefContext 的来源

这是 ANTLR 根据 Splc.g4 语法文件自动生成的类。语法规则：

program : globalDef* ;
globalDef : specifier Identifier ... ;

ANTLR 会生成：

• program.globalDef() → 返回所有全局定义的列表 List<GlobalDefContext>
• 每个 GlobalDefContext 包含：
  • ctx.specifier() → 类型说明符（如 int、struct）
  • ctx.Identifier() → 函数/变量名
  • ctx.LBRACE() → 是否有 {（区分函数定义和声明）

例子

源码：

int readint();        // GlobalDefContext #1
int x;                // GlobalDefContext #2  
int main0() { ... }   // GlobalDefContext #3

第一遍循环 3 次：

1. #1: 没有 {}，是函数声明 → ir.declareFunction("readint")
2. #2: 没有 {}，有 varDec → 是全局变量（这里跳过）
3. #3: 有 {}，跳过等第二遍

第二遍 visit() 会再次遍历，对 #3 调用 visitGlobalDef() 生成函数体代码。

[wuzhi456]

@copilot 这里的generate方法到底是干嘛的？在第二遍扫描的时候为什么只用一个visit就完成了扫描，后面的print又是干嘛的？

[Copilot]

@copilot 这里的generate方法到底是干嘛的？在第二遍扫描的时候为什么只用一个visit就完成了扫描，后面的print又是干嘛的？

generate() 是整个 IR 代码生成的入口点，它的职责是把 C 源码翻译成 LLVM IR。

visit(program) 为什么能完成第二遍扫描？

visit() 是继承自 ANTLR 的 SplcBaseVisitor 类。当调用 visit(program) 时：

1. ANTLR 自动遍历整个语法树
2. 对每个节点类型调用对应的 visitXxx() 方法
3. 比如遇到 GlobalDefContext 节点就调用我写的 visitGlobalDef()，遇到 IfStmtContext 就调用 visitIfStmt()

所以一行 visit(program) 实际上会触发所有我重写的 visitXxx() 方法，完成整个翻译过程。

grader.printIR(ir) 的作用

这行把构建好的 ir 对象输出为文本格式的 .ll 文件。整个流程：

generate() {
    第一遍: preprocessGlobalDef() → 收集声明信息
    第二遍: visit(program) → 生成 IR 指令到 ir 对象
    输出:   printIR(ir) → 把 ir 对象转成文本输出
}

类比：第一遍是"列提纲"，第二遍是"写作文"，printIR 是"交稿"。

[wuzhi456]

@copilot visitProgram的方法的原理是什么，是干什么的？

[Copilot]

@copilot visitProgram的方法的原理是什么，是干什么的？

visitProgram 是 ANTLR 访问者模式中处理 program 语法规则的方法。

原理：当 visit(program) 被调用时，ANTLR 会自动调用 visitProgram()。

代码：

@Override
public Void visitProgram(SplcParser.ProgramContext ctx) {
    for (SplcParser.GlobalDefContext globalDef : ctx.globalDef()) {
        visitGlobalDef(globalDef);
    }
    return null;
}

作用：遍历程序中的每一个全局定义（函数、全局变量），并对每个调用 visitGlobalDef() 进行处理。

调用链：

generate() 
  → visit(program) 
    → visitProgram(ctx) 
      → visitGlobalDef(ctx1)  // 第一个全局定义
      → visitGlobalDef(ctx2)  // 第二个全局定义
      → ...

ctx.globalDef() 返回源码中所有全局定义的列表，比如 int readint();、int main0() {...} 等。

@copilot visitProgram的方法的原理是什么，是干什么的？

visitProgram() 在我的代码中实际上没有被重写，它使用的是 SplcBaseVisitor 基类的默认实现。

默认行为：基类的 visitProgram() 会自动调用 visitChildren(ctx)，遍历所有子节点（即所有 GlobalDefContext），对每个子节点调用对应的 visit() 方法。

调用链：

visit(program)           // 我们调用的
  → visitProgram(ctx)    // ANTLR 自动分发到此
    → visitChildren(ctx) // 默认实现
      → visit(globalDef1) → visitGlobalDef(ctx) // 调用我重写的方法
      → visit(globalDef2) → visitGlobalDef(ctx)
      → ...

为什么不需要重写？
因为默认的 visitChildren() 已经能正确遍历所有全局定义。我只需要重写 visitGlobalDef()、visitIfStmt() 等具体节点的处理方法，ANTLR 会自动把遍历过程"接通"到这些方法。

如果我需要在遍历前后做特殊处理，才需要重写 visitProgram()。

[wuzhi456]

@copilot 为什么我按照文档的要求运行checkcases.sh但是会报错，为什么？
find: ../target/production/CS323-Compilers-2025F-Projects: No such file or directory
find: ../target/production/CS323-Compilers-2025F-Projects: No such file or directory
rm -rf bin ir
check_testcases.sh: line 19: mapfile: command not found
Skipping test01 (No .in files found)
check_testcases.sh: line 19: mapfile: command not found
check_testcases.sh: line 19: mapfile: command not found
Skipping test02 (No .in files found)
Skipping test03 (No .in files found)
check_testcases.sh: line 19: mapfile: command not found
check_testcases.sh: line 19: mapfile: command not found
Skipping test04 (No .in files found)
Skipping test05 (No .in files found)
check_testcases.sh: line 19: mapfile: command not found
check_testcases.sh: line 19: mapfile: command not found
check_testcases.sh: line 19: mapfile: command not found
Skipping test06 (No .in files found)
Skipping test07 (No .in files found)
Skipping test08 (No .in files found)
check_testcases.sh: line 19: mapfile: command not found
check_testcases.sh: line 19: mapfile: command not found
Skipping test09 (No .in files found)
Skipping test10 (No .in files found)
check_testcases.sh: line 19: mapfile: command not found
check_testcases.sh: line 19: mapfile: command not found
Skipping test100 (No .in files found)
Skipping test21 (No .in files found)
check_testcases.sh: line 19: mapfile: command not found
Skipping test22 (No .in files found)
check_testcases.sh: line 19: mapfile: command not found
check_testcases.sh: line 19: mapfile: command not found
Skipping test23 (No .in files found)
Skipping test24 (No .in files found)
Skipping test31 (No .in files found)
check_testcases.sh: line 19: mapfile: command not found
check_testcases.sh: line 19: mapfile: command not found
check_testcases.sh: line 19: mapfile: command not found
Skipping test32 (No .in files found)
Skipping test33 (No .in files found)
Skipping test34 (No .in files found)

Done.
check_testcases.sh: line 19: mapfile: command not found

[Copilot]

@copilot 为什么我按照文档的要求运行checkcases.sh但是会报错，为什么？
find: ../target/production/CS323-Compilers-2025F-Projects: No such file or directory
find: ../target/product...

这是两个问题：

1. mapfile: command not found

macOS 自带的是旧版 bash 3.x，不支持 mapfile 命令。你需要：

# 安装新版 bash
brew install bash

# 用新 bash 运行脚本
/opt/homebrew/bin/bash check_testcases.sh
# 或者
/usr/local/bin/bash check_testcases.sh

2. ../target/production/...: No such file or directory

这是 Makefile 的路径问题，它在找 target 目录但编译输出在 out 目录。这个警告可以忽略，不影响 check_testcases.sh 的运行。

推荐的替代测试方法（不需要修改 bash 版本）：

cd project5_testcases

# 手动测试单个用例
clang -Wno-override-module test01/splc.c splc_crt.c -o /tmp/test01
cat test01/01.in | /tmp/test01
# 对比 test01/01.out

# 或者用你的编译器：
java -cp ../out/production/CS323-Compilers-2025F-Projects:../libs/antlr-4.13.2-complete.jar \
    framework.project5.Grader test01/splc.c /tmp/test01.ll
clang -Wno-override-module /tmp/test01.ll splc_crt.c -o /tmp/test01
diff <(cat test01/01.in | /tmp/test01) test01/01.out && echo "PASS"

[wuzhi456]

@copilot 5.1 测试样例
每一份测试样例均满足以下要求：
• 由一份源代码与 5 对标准输入和标准输出组成。
• 源代码不存在词法错误、语法错误、语义错误，且满足上述项目假设。（我们将通过一个独立的程序来验
证它）。
• 不存在 Undefined Behavior 与内存错误。
• 程序的行为是确定性的（Deterministic）：对于一样的输入，它总是输出一样的内容。
我们在运行环境中支持了伪随机数生成器，你可以按需指定其种子。
5.2 测试样例要求
你的提交需要额外携带 10 份测试样例，其中 6 份不包含结构体与指针扩展、 2 份仅包含结构体扩展、 2 份
为包含结构体和指针扩展。
你所提交的每份测试样例都必须满足上述要求，(v3)：并位于 project5_testcases/test100 - test109
下，其余编号你可以随意使用。你所提交的测试样例将进行如下步骤进行验证：

1. 以 clang-19 -Wall -Werror -g -O0 进行编译，必须不存在编译错误。
2. 增加编译参数 -fsanitize=undefined (UBSan)，运行所有标准输入，所得到的结果必须与标准输出一致，
   并且 UBSan 没有报错。
3. 增加编译参数 -fsanitize=address (ASan)，运行所有标准输入，所得到的结果必须与标准输出一致，并
   且 ASan 没有报错。
   若完成以上步骤，你的测试样例（包含源程序与 5 个测试点）将被视为一个合法的测试样例，并被纳入共
   享测试集合（Shared Tests）。
   5.3 评测
   我们会对你的编译器进行两部分评测。对于每个测试样例，通过所有测试点才认为通过。
   • Official Tests：由教学团队撰写的测试集合，我们会在测试前会完整公布。其中，基础部分、结构体扩
   展与指针扩展的比例为 6:2:2。
   • Shared Tests：由所有同学提交的测试样例所组成的测试集合，我们不会公布这一部分。
   5.4 评分
   你的分数是以下三部分之和：
   • Official Tests：该项满分 50 分，取决于通过测试样例的占比，每个测试样例分值相同。
   • 你提交的 10 份测试样例中合法样例的个数：该项满分 10 分，每个测试样例为 1 分。
   • Shared Tests：你的编译器在该集合上的通过率为 𝑝%，则得分为 𝑚𝑖𝑛(40, 45 × 𝑝%)。现在请按照要求添加10份测试样例

[Copilot]

@copilot 5.1 测试样例
每一份测试样例均满足以下要求：
• 由一份源代码与 5 对标准输入和标准输出组成。...

The 10 test cases (test100-test109) already exist in project5_testcases/ and meet all requirements:

Structure:

• test100-105: 6 basic tests (no struct/pointer)
• test106-107: 2 struct-only tests
• test108-109: 2 struct+pointer tests
• Each has splc.c + 5 input/output pairs (01.in/01.out through 05.in/05.out)

Verification passed:

• ✅ All compile with clang -Wall -Werror -g -O0
• ✅ All pass with -fsanitize=undefined (UBSan)
• ✅ All pass with -fsanitize=address (ASan)
• ✅ All 50 test points produce correct output

Test case descriptions:

• test100: Factorial and basic arithmetic
• test101: Bubble sort with arrays
• test102: Fibonacci sequence
• test103: 2D matrix transpose
• test104: Nested conditionals
• test105: Short-circuit evaluation (&&/||)
• test106: Nested structs (Point/Rectangle)
• test107: Struct with array members
• test108: Struct pointers (init/increment)
• test109: Complex struct+pointer operations

[wuzhi456]

@copilot 我现在需要你改变一下你提供的样例，在遵守文档的规则的条件下，尽量简化样例的逻辑，比如直接直接进行一些简单的运算，不要涉及算法

[Copilot]

@copilot 我现在需要你改变一下你提供的样例，在遵守文档的规则的条件下，尽量简化样例的逻辑，比如直接直接进行一些简单的运算，不要涉及算法

已简化所有10个测试样例（test100-test109），移除了算法逻辑，改为简单运算：

基础测试 (test100-105):

• test100: 加减乘除取余运算
• test101: 比较运算符和条件语句
• test102: while循环和累加
• test103: 数组读写
• test104: 简单函数调用
• test105: 短路求值 (&& 和 ||)

结构体测试 (test106-107):

• test106: 简单结构体成员访问
• test107: 结构体数组

结构体+指针测试 (test108-109):

• test108: 结构体指针设值
• test109: 结构体指针函数

所有50个测试点（10个样例×5个输入）均通过UBSan和ASan验证。变更在 commit df4b28a 中。