scc/libs/lir/include/scc_lir.h

/**
 * @file scc_lir.h
 * @brief 低层中间表示 (Low-Level IR) - 实用精简版
 *
 * 设计原则：
 * - 依赖 scc_core.h 和 scc_utils.h (仅使用哈希表)
 * - 保留所有核心功能：复杂地址、并行复制、VA 支持、符号引用
 * - 基本块使用稳定 ID，通过哈希表快速查找
 * - 预留属性位掩码 (attr)，未来可扩展 align、packed、weak 等
 * - 无字符串池、无类型缓存，保持简单
 */

#ifndef __SCC_LIR_H__
#define __SCC_LIR_H__

#include <scc_core.h>
#include <scc_hashtable.h>
#include <scc_pos.h>

typedef enum scc_lir_attr {
    SCC_LIR_ATTR_NONE = 0,
    SCC_LIR_ATTR_STATIC = 1 << 0,     // 内部链接
    SCC_LIR_ATTR_WEAK = 1 << 1,       // 弱符号
    SCC_LIR_ATTR_VIS_HIDDEN = 1 << 2, // 符号可见性 hidden
    SCC_LIR_ATTR_NOINLINE = 1 << 3,
    SCC_LIR_ATTR_ALWAYSINLINE = 1 << 4,
    // 对齐值可编码在 attr 的高位，例如：
    // #define SCC_LIR_ATTR_ALIGN(n) (((n) << 8) | SCC_LIR_ATTR_ALIGN_FLAG)
} scc_lir_attr_t;

typedef enum {
    SCC_LIR_INSTR_KIND_NONE,   // 无操作数
    SCC_LIR_INSTR_KIND_VREG,   // 虚拟寄存器
    SCC_LIR_INSTR_KIND_PREG,   // 物理寄存器 (后端定义编号)
    SCC_LIR_INSTR_KIND_IMM,    // 整数立即数
    SCC_LIR_INSTR_KIND_FIMM,   // 浮点立即数
    SCC_LIR_INSTR_KIND_SYMBOL, // 全局符号 (函数名、全局变量、字符串常量)
    SCC_LIR_INSTR_KIND_ADDR    // 复杂地址表达式 (base + index*scale + offset)
} scc_lir_instr_kind_t;

/**
 * @brief 复杂地址表达式
 * base + index * scale + offset
 */
typedef struct scc_lir_addr {
    int base;   // 基址寄存器，-1 表示无
    int index;  // 索引寄存器，-1 表示无
    int scale;  // 比例因子 (1, 2, 4, 8)
    i64 offset; // 常量偏移
} scc_lir_addr_t;

typedef struct scc_lir_instr {
    scc_lir_instr_kind_t kind;
    union {
        unsigned int reg;    // VREG 或 PREG 索引
        i64 imm;             // 整型立即数
        f64 fimm;            // 浮点立即数
        const char *symbol;  // 符号名 (生命周期由前端管理)
        scc_lir_addr_t addr; // 复杂地址
    } data;
} scc_lir_val_t;

/* 构造宏 */
#define SCC_LIR_NONE() ((scc_lir_val_t){.kind = SCC_LIR_INSTR_KIND_NONE})
#define SCC_LIR_VREG(n)                                                        \
    ((scc_lir_val_t){.kind = SCC_LIR_INSTR_KIND_VREG, .data.reg = (n)})
#define SCC_LIR_PREG(r)                                                        \
    ((scc_lir_val_t){.kind = SCC_LIR_INSTR_KIND_PREG, .data.reg = (r)})
#define SCC_LIR_IMM(v)                                                         \
    ((scc_lir_val_t){.kind = SCC_LIR_INSTR_KIND_IMM, .data.imm = (v)})
#define SCC_LIR_FIMM(v)                                                        \
    ((scc_lir_val_t){.kind = SCC_LIR_INSTR_KIND_FIMM, .data.fimm = (v)})
#define SCC_LIR_SYMBOL(s)                                                      \
    ((scc_lir_val_t){.kind = SCC_LIR_INSTR_KIND_SYMBOL, .data.symbol = (s)})
#define SCC_LIR_ADDR(b, i, s, o)                                               \
    ((scc_lir_val_t){.kind = SCC_LIR_INSTR_KIND_ADDR,                          \
                     .data.addr = {b, i, s, o}})

#define SCC_LIR_SIZE_8 1
#define SCC_LIR_SIZE_16 2
#define SCC_LIR_SIZE_32 4
#define SCC_LIR_SIZE_64 8

typedef enum {
    SCC_LIR_EXT_NONE,
    SCC_LIR_EXT_SEXT,
    SCC_LIR_EXT_ZEXT,
    SCC_LIR_EXT_FLOAT
} scc_lir_ext_t;

typedef enum {
    /* 数据移动 */
    SCC_LIR_MOV,
    SCC_LIR_LOAD,
    SCC_LIR_LOAD_ADDR,
    SCC_LIR_STORE,
    SCC_LIR_STORE_ADDR,
    SCC_LIR_LEA,

    /* 整数算术 */
    SCC_LIR_ADD,
    SCC_LIR_SUB,
    SCC_LIR_MUL,
    SCC_LIR_DIV_S,
    SCC_LIR_DIV_U,
    SCC_LIR_REM_S,
    SCC_LIR_REM_U,
    SCC_LIR_AND,
    SCC_LIR_OR,
    SCC_LIR_XOR,
    SCC_LIR_SHL,
    SCC_LIR_SHR,
    SCC_LIR_SAR,
    SCC_LIR_NEG,
    SCC_LIR_NOT,

    /* 浮点算术 */
    SCC_LIR_FADD,
    SCC_LIR_FSUB,
    SCC_LIR_FMUL,
    SCC_LIR_FDIV,
    SCC_LIR_FNEG,
    SCC_LIR_FCVT,

    /* 比较 */
    SCC_LIR_CMP,

    /* 控制流 */
    SCC_LIR_BR,
    SCC_LIR_JMP,
    SCC_LIR_JMP_INDIRECT,
    SCC_LIR_CALL,
    SCC_LIR_CALL_INDIRECT,
    SCC_LIR_RET,

    /* 并行复制 */
    SCC_LIR_PARALLEL_COPY,

    /* 可变参数 */
    SCC_LIR_VA_START,
    SCC_LIR_VA_ARG,
    SCC_LIR_VA_END,
    SCC_LIR_VA_COPY,

    /* 栈管理 */
    SCC_LIR_ALLOCA,

    SCC_LIR_NOP
} scc_lir_op_t;

typedef enum {
    SCC_LIR_COND_EQ,
    SCC_LIR_COND_NE,
    SCC_LIR_COND_SLT,
    SCC_LIR_COND_SLE,
    SCC_LIR_COND_SGT,
    SCC_LIR_COND_SGE,
    SCC_LIR_COND_ULT,
    SCC_LIR_COND_ULE,
    SCC_LIR_COND_UGT,
    SCC_LIR_COND_UGE,
    SCC_LIR_COND_FEQ,
    SCC_LIR_COND_FNE,
    SCC_LIR_COND_FLT,
    SCC_LIR_COND_FLE,
    SCC_LIR_COND_FGT,
    SCC_LIR_COND_FGE
} scc_lir_cond_t;

typedef usize scc_lir_bblock_uid_t;

typedef struct scc_lir_ins {
    scc_lir_op_t op;
    u8 size;
    scc_lir_ext_t ext;
    scc_lir_val_t to;
    scc_lir_val_t arg0;
    scc_lir_val_t arg1;
    /// @brief debug 信息
    scc_pos_t src_loc;

    union {
        scc_lir_cond_t cond;

        struct scc_lir_br {
            scc_lir_bblock_uid_t true_target;
            scc_lir_bblock_uid_t false_target;
        } br;

        scc_lir_bblock_uid_t jmp_target;

        struct scc_lir_call {
            const char *callee;
            scc_lir_val_t *args;
            int arg_count;
            scc_lir_val_t ret_vreg;
            u64 clobber_mask;
        } call;

        struct scc_lir_call_indirect {
            scc_lir_val_t target;
            scc_lir_val_t *args;
            int arg_count;
            scc_lir_val_t ret_vreg;
            u64 clobber_mask;
        } call_indirect;

        scc_lir_val_t ret_val;

        struct scc_lir_parallel_copy {
            scc_lir_val_t *dests;
            scc_lir_val_t *srcs;
            int num_copies;
        } parallel_copy;

        struct scc_lir_alloca {
            int size_bytes;
            int align_bytes;
        } alloca;

        struct {
            scc_lir_val_t ap;
            scc_lir_val_t last;
        } va_start;

        struct {
            scc_lir_val_t ap;
            int type_size;
            int type_align;
            char is_float;
            scc_lir_val_t to;
        } va_arg;

        struct {
            scc_lir_val_t ap;
        } va_end;

        struct {
            scc_lir_val_t dest;
            scc_lir_val_t src;
        } va_copy;
    } metadata;
} scc_lir_instr_t;

typedef SCC_VEC(scc_lir_instr_t) scc_lir_instr_vec_t;
typedef struct scc_lir_bblock {
    scc_lir_bblock_uid_t id; // 稳定唯一 ID
    const char *label;       // 可读标签
    scc_lir_instr_vec_t ins; // 指令序列
} scc_lir_bblock_t;

typedef SCC_VEC(scc_lir_bblock_t) scc_lir_bblock_vec_t;
typedef struct scc_lir_func {
    const char *name;
    scc_lir_bblock_vec_t bblocks;
    scc_hashtable_t bb_map; // ID -> 基本块索引 (usize)
    scc_lir_bblock_uid_t next_bb_uid;
    unsigned int vregs_count;
    int frame_size;
    scc_lir_attr_t attr;
} scc_lir_func_t;

#endif /* __SCC_LIR_H__ */