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这个 IR.cpp 文件实现了 IR.h 中定义的中间表示（IR）数据结构的功能。它包含了类型系统、值、指令、基本块、函数和模块的具体实现，以及一些辅助函数用于打印 IR 的内容。以下是对文件中主要内容的整理和解释：

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1. 辅助函数

1.1 interleave 函数

• 作用：用于在输出流中插入分隔符（如逗号）来打印容器中的元素。
• 示例：

  interleave(os, container, ", ");
  

1.2 打印函数

• printVarName：打印变量名，全局变量以 @ 开头，局部变量以 % 开头。
• printBlockName：打印基本块名，以 ^ 开头。
• printFunctionName：打印函数名，以 @ 开头。
• printOperand：打印操作数，如果是常量则直接打印值，否则打印变量名。

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2. 类型系统

2.1 Type 类的实现

• 静态方法：
  • getIntType()、getFloatType()、getVoidType()、getLabelType()：返回对应类型的单例对象。
  • getPointerType(Type *baseType)：返回指向 baseType 的指针类型。
  • getFunctionType(Type *returnType, const vector<Type *> &paramTypes)：返回函数类型。
• getSize()：返回类型的大小（如 int 和 float 为 4 字节，指针为 8 字节）。
• print()：打印类型的表示。

2.2 PointerType 类的实现

• 静态方法：
  • get(Type *baseType)：返回指向 baseType 的指针类型，使用 std::map 缓存已创建的指针类型。
• getBaseType()：返回指针指向的基础类型。

2.3 FunctionType 类的实现

• 静态方法：
  • get(Type *returnType, const vector<Type *> &paramTypes)：返回函数类型，使用 std::set 缓存已创建的函数类型。
• getReturnType() 和 getParamTypes()：分别返回函数的返回类型和参数类型列表。

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3. 值（Value）

3.1 Value 类的实现

• replaceAllUsesWith(Value *value)：将该值的所有用途替换为另一个值。
• isConstant()：判断值是否为常量（包括常量值、全局值和函数）。

3.2 ConstantValue 类的实现

• 静态方法：
  • get(int value) 和 get(float value)：返回整数或浮点数常量，使用 std::map 缓存已创建的常量。
• getInt() 和 getFloat()：返回常量的值。
• print()：打印常量的值。

3.3 Argument 类的实现

• 构造函数：初始化参数的类型、所属基本块和索引。
• print()：打印参数的表示。

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4. 基本块（BasicBlock）

4.1 BasicBlock 类的实现

• 构造函数：初始化基本块的名称和所属函数。
• print()：打印基本块的表示，包括参数和指令。

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5. 指令（Instruction）

5.1 Instruction 类的实现

• 构造函数：初始化指令的类型、所属基本块和名称。
• print()：由具体指令类实现。

5.2 具体指令类的实现

• CallInst：表示函数调用指令。
  • print()：打印函数调用的表示。
• UnaryInst：表示一元操作指令（如取反、类型转换）。
  • print()：打印一元操作的表示。
• BinaryInst：表示二元操作指令（如加法、减法）。
  • print()：打印二元操作的表示。
• ReturnInst：表示返回指令。
  • print()：打印返回指令的表示。
• UncondBrInst：表示无条件跳转指令。
  • print()：打印无条件跳转的表示。
• CondBrInst：表示条件跳转指令。
  • print()：打印条件跳转的表示。
• AllocaInst：表示栈内存分配指令。
  • print()：打印内存分配的表示。
• LoadInst：表示从内存加载值的指令。
  • print()：打印加载指令的表示。
• StoreInst：表示将值存储到内存的指令。
  • print()：打印存储指令的表示。

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6. 函数（Function）

6.1 Function 类的实现

• 构造函数：初始化函数的名称、返回类型和参数类型。
• print()：打印函数的表示，包括基本块和指令。

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7. 模块（Module）

7.1 Module 类的实现

• print()：打印模块的表示，包括所有函数和全局变量。

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8. 用户（User）

8.1 User 类的实现

• setOperand(int index, Value *value)：设置指定索引的操作数。
• replaceOperand(int index, Value *value)：替换指定索引的操作数，并更新用途列表。

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9. 总结

• 类型系统：实现了 Type、PointerType 和 FunctionType，用于表示 IR 中的类型。
• 值：实现了 Value、ConstantValue 和 Argument，用于表示 IR 中的值和参数。
• 基本块：实现了 BasicBlock，用于组织指令。
• 指令：实现了多种具体指令类（如 CallInst、BinaryInst 等），用于表示 IR 中的操作。
• 函数和模块：实现了 Function 和 Module，用于组织 IR 的结构。
• 打印功能：通过 print() 方法，可以将 IR 的内容输出为可读的文本格式。

这个文件是编译器中间表示的核心实现，能够将抽象语法树（AST）转换为中间代码，并支持后续的优化和目标代码生成。