Hydrogen 语言大纲

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1. 语法文档

1.1 变量

变量声明

i32 f1; // 整型字变量默认为i32,支持自动类型转换
f32 f2;

i32[5] f3; // 数组声明
f32[93] f4;

支持的数值类型

实数类型	数组类型
i32	i32[num-int]
f32	f32[num-int]

1.2 注释

单行注释

单行注释使用 // 开头，后面跟随注释内容。例如：

// 这是一个单行注释

多行注释

多行注释使用 /* 开头，并以 */ 结束。例如：

/*
这是一个多行注释
可以跨越多行
*/

1.3 控制结构

if 语法

if condition {
    // 当 condition 为 true 时执行的代码
} else {
    // 当 condition 为 false 时执行的代码
}

condition 的类型必须是 bool

可以使用 else 语法来检查多个条件，示例:

fn main() {
    i32 type;
    i32 foo;

    age = 32;
 
    if foo >= 60 {
        a = 0;
        
    } else {
        if foo >= 18 {
            a = 1;
        } else {
            a = 2;
        }
    }
}

While 语法

while 语句用于循环执行代码块。Nature 语言中的 for 语句有三种主要形式：经典循环、条件循环。

• 经典循环

经典循环用于执行固定次数的循环。基本语法如下：

fn main() {
    i32 a;
    i32 sum;
    a = 0;
    sum = 0;
    while a <= 100 {
        sum = sum + a;
        a = a + 1;
    }
}

在这个示例中，循环从 i = 1 开始，每次循环 i 增加 1，直到 i 大于 100。

• 1.5 算术运算符

优先级	关键字	使用示例	说明
1	()	(1 + 1)	(expr)
2	/	1 / 2	除
2	*	1 * 2	乘
2	%	5 % 2	余数
3	+	1 + 1	加
3	-	1 - 1	减
4	>	1 > 2	大于
4	>=	1 >= 2	大于等于
4	<	1 < 2	小于
4	<=	1 <= 2	小于等于
4	==	1 == 2	等于
4	!=	1 != 2	不等于

1.4 函数

函数声明语法如下

fn 函数名(参数名:参数类型,....) -> 返回类型 {
	...
}

注意： -> 返回类型可以省略，省略后默认返回void

例子：

fn main() {

    return 0;
}

2. 实现细节

2.1 符号表

全局变量表

Name	Type	Width	Offset
g_a	i32	4	0

函数表

Function Name	Return Type	Local Var Table
main	void	main

局部变量表

表名称：main

Name	Type	Width	Offset	Is Param
test	i32	4	0	True
a	i32[]	128	4	False

2.2 四元式

1. 函数定义
   • 表示函数入口，例如：(fun, _, _, main)（定义主函数）。
2. 赋值操作
   • 将常量或变量赋给临时变量或目标变量，例如：
     • (=, 32, _, _v0)（常量赋值）
     • (=, _v0, _, age)（变量赋值）
     • (=, 0, _, _v18)（常量赋值给临时变量）。
3. 比较操作
   • 包括大于等于 (>=) 和小于等于 (<=)，生成布尔结果，例如：
     • (>=, foo, _v1, _v2)
     • (<=, foo, _v10, _v11)
4. 条件跳转
   • 根据条件判断跳转到指定基本块，例如：(if, _v3, goto, __b3)。
5. 无条件跳转
   • 直接跳转到指定基本块，例如：(goto, _, _, __b5)。
6. 基本块标记
   • 定义控制流中的基本块，例如：(block, _, _, __b3)。
7. 算术操作
   • 执行加法运算，例如：(+, age, a, _v13)。
8. 返回操作
   • 新增：表示函数返回特定值，例如：(return, _, _, _v18)（返回临时变量 _v18 的值）。