工具 Pass

用于中间表示 (IR) 结构的规范化和清理 Pass。

概述

这些工具 Pass 处理 IR 的规范化和清理任务：

1. NormalizeStmtStructure：确保一致的语句 (Statement) 结构
2. VerifyNoNestedCall：验证 (Verifier) 三地址码形式的 Pass

这些 Pass 通常由其他 Pass 内部使用，或用于特定的规范化需求。

SeqStmts::Flatten

用于创建格式正确的 SeqStmts 节点的静态辅助方法。构造 SeqStmts 时应优先使用 Flatten() 以满足 NoRedundantBlocks 结构属性。

SeqStmts::Flatten

// 签名 (include/pypto/ir/stmt.h)
static StmtPtr SeqStmts::Flatten(std::vector<StmtPtr> stmts, Span span);

输入	输出
Flatten({a, SeqStmts({b, c}), d}, span)	SeqStmts({a, b, c, d})
Flatten({a}, span)	a（解包）
Flatten({}, span)	SeqStmts({})

嵌套的 SeqStmts 子节点会被吸收（展平）。单子节点结果会被解包。

在 IRMutator 中的使用

基础 IRMutator::VisitStmt_(SeqStmtsPtr) 会自动调用 SeqStmts::Flatten()。所有继承自 IRMutator 的 Pass 无需额外操作即可生成格式正确的 IR。

在 Pass 中的使用

直接构造 SeqStmts（而非通过 mutator）的 Pass 应使用 Flatten()：

// ✅ 正确 — 始终格式正确
return SeqStmts::Flatten(std::move(new_stmts), op->span_);

// ❌ 错误 — 可能产生单子节点或嵌套 SeqStmts
return std::make_shared<SeqStmts>(new_stmts, op->span_);

NoRedundantBlocks（结构属性）

NoRedundantBlocks 是一个 结构属性 — 在流水线开始时验证，预期始终成立。检查项：

检查	SeqStmts
单子节点（应解包）	是
嵌套（应展平）	是

---

NormalizeStmtStructure

确保 IR 处于具有一致结构的规范化形式。

前置条件：需要 TypeChecked 属性 (Property)。

用途

通过以下方式规范化语句结构：

1. 展平嵌套的 SeqStmts
2. 解包单子节点的 SeqStmts
3. 让 AssignStmt/EvalStmt 直接作为 SeqStmts 的子节点

API

C++	Python
pass::NormalizeStmtStructure()	passes.normalize_stmt_structure()

算法

1. 展平嵌套：将嵌套的 SeqStmts 吸收到父节点中
2. 解包单子节点：直接返回单个子节点（不使用冗余的 SeqStmts 包装）
3. 保留控制流：保持 IfStmt/ForStmt/WhileStmt 的主体结构

示例

之前：

def func(...):
    x = 1  # Direct AssignStmt

之后：

def func(...):
    AssignStmt(x, 1)  # 单子节点 SeqStmts 会被解包

之前：

SeqStmts([
    AssignStmt(a, 1),  # Consecutive operations
    AssignStmt(b, 2),
    IfStmt(...)
])

之后：

SeqStmts([
    AssignStmt(a, 1),
    AssignStmt(b, 2),
    IfStmt(...)
])

实现

工厂函数：pass::NormalizeStmtStructure() 文件：src/ir/transforms/utils/normalize_stmt_structure.cpp 测试：tests/ut/ir/transforms/test_normalize_stmt_structure_pass.py

---

Verify NoNestedCall（IRVerifier 的一部分）

验证 IR 处于三地址码形式（无嵌套调用）。

用途

此验证规则（IRVerifier 的一部分）检查 FlattenCallExpr Pass 是否已成功运行。它检测以下情况：

• CALL_IN_CALL_ARGS：调用参数中包含调用
• CALL_IN_IF_CONDITION：if 条件中包含调用
• CALL_IN_FOR_RANGE：for 范围中包含调用
• CALL_IN_BINARY_EXPR：二元表达式 (Expression) 中包含调用
• CALL_IN_UNARY_EXPR：一元表达式中包含调用

API

通过 PropertyVerifierRegistry 验证（非独立 Pass）：

# Verify with default properties (includes NoNestedCalls)
verify_pass = passes.run_verifier()

# Or exclude NoNestedCalls from verification
props = passes.get_default_verify_properties()
props.remove(passes.IRProperty.NoNestedCalls)
verify_pass = passes.run_verifier(properties=props)

实现

文件：src/ir/verifier/verify_no_nested_call_pass.cpp 规则名称："NoNestedCall" 测试：tests/ut/ir/transforms/test_verifier.py

---

使用模式

规范化流水线

# Typical normalization sequence
program = passes.normalize_stmt_structure()(program)

验证

# Verify three-address code form
verifier = passes.run_verifier()  # Includes NoNestedCall by default
verified_program = verifier(program)  # Throws if nested calls found

---

使用时机

Pass	使用时机
NormalizeStmtStructure	在需要扁平 SeqStmts 结构的 Pass 之前
VerifyNoNestedCall	在 FlattenCallExpr 之后确保正确性

实现文件

Pass	头文件	实现文件	测试
NormalizeStmtStructure	passes.h	normalize_stmt_structure.cpp	test_normalize_stmt_structure_pass.py
VerifyNoNestedCall	passes.h	verify_no_nested_call_pass.cpp	test_verifier.py