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之前我们已经讨论过地址转换了,那么这一篇就只是关于高级语言如何转换为AVM了

变量如何编译

第一个问题就是变量,高级语言里面我们对变量是习以为常的,而在NEOVM的指令序列里面,显然是没有变量的

int a=0;

那么这样一条高级语言指令,显然是无法被转换的

   int a=1;
   int b=2;
   return a + b;

我们要考虑一下在NEOVM 我们拥有什么,我们拥有一个计算栈 和 一个临时栈, 计算栈用来计算一个单纯的求值表达式比较容易,比如”1+2+3+4“,但是一旦出现了变量,好像就比较复杂了。

常量的计算用计算栈很容易表达

    const int a=0;
    const int b=2;
    return a+b;
    
    ==>

    PUSH 0
    PUSH 2
    ADD
    RET

变量之所以麻烦,在于变量可能会变化,所以变量应该来自于一个位置,而不是一个具体的值

比如,一个变量列表,我们用变量列表的思路再来看一下这段程序

假设我们有一个全局的变量列表

    //we have a List<int> values;
    int a=1; //a is values[0]
    //values[0] = 1;
    int b=2; //b is values[1]
    //values[1] = 2;
    return a + b;
    //return values[0]+values[1]

实际上,我们要编译这段代码,就需要创建一个变量列表 我们先设计两条伪代码,用来操作我们的变量列表 STLOC 把值放进变量表 LDLOC 从变量表取出值

用伪代码表示这段程序就是

    //int a=1
    PUSH 1
    STLOC 0
    //int b=2
    PUSH 2
    STLOC 1
    //return a+b
    LDLOC 0
    LDLOC 1
    ADD

    RET

然后我们把变量列表以代码的形式直接写出来 NEWARRAY PICKITEM SETITEM 这些操作NEOVM 都拥有了,我们在函数启动时在临时栈里创建一个变量列表,在函数RET时,拿掉这个变量列表,就可以了。

    //CreateArray size=2
    PUSH 2
    NEWARRAY
    TOALTSTACK

    //int a=1
    DUPFROMALTSTACK //getarray
    PUSH 0//index
    PUSH 1//value
    SETITEM

    //int b=2
    DUPFROMALTSTACK //getarray
    PUSH 1//index
    PUSH 2//value
    SETITEM

    //get value a
    DUPFROMALTSTACK //getarray
    PUSH 0//index
    PICKITEM

    //get value b
    DUPFROMALTSTACK //getarray
    PUSH 1//index
    PICKITEM

    //add
    ADD

    //return
    //cleararray
    FROMALTSTACK
    DROP
    RET

你可以在samples/compiler_csharp01下找到这个程序

它的代码分为明显的几个部分。 step01 是解释c#源代码为抽象语法树(AST),这里我们可以直接调用rosyln来解决,无论你打算编译什么高级语言,基本上把它解释为AST这一步都有很多现成的东西可以使用

step02 是将AST变成汇编的部分 这一部分是编译器主要的工作

step03 是连接器的工作,无论你要编译什么东西,从什么编译,这一部分总是一样的。 下一篇我们会讨论同样功能的代码从IL编译到AVM,那时你会发现 step03 仍然是一样的代码。

然后就是召唤NEOVM来测试了,毫无疑问,你会得到结果3。

class Program
{
    static void Main()
    {
        int a=1;
        int b=2;
        return a+b;
    }
}
//result 3

这是它的输出

参考源码位置:    https://github.com/lightszero/neovmbook/tree/master/samples/compiler_csharp01

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