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# 中间代码中的类型信息

从原始的tac本身来看似乎是不带有任何类型信息的，最终生成的汇编也不会带有类型信息，那么为什么还要向tac传递类型信息呢？这是为了在pa4中能获得更好的代码优化效果。这也是类型系统的作用之一，它可以指导代码优化，帮助生成更加高效的机器码。

常见的中间代码中一般都包含了类型信息。以jvm的byte code为例，byte code中保留了非常丰富的类型信息，例如一句

```java
  System.out.println("hello world");
```

javac生成的byte code是：

```
  getstatic     #2                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
  ldc           #3                  // String hello world
  invokevirtual #4                  // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
```

这完全不像我们的tac中，可能会算出`out`的位置，`println`在虚表中的偏移量，然后用访存+call来实现这次调用。表面看起来javac似乎是很"不负责任"的，因为这样的中间代码如果直接按照字面意思来执行，显然是非常低效的；然而实际上正是因为这些信息的保留，让jvm可以充分利用它来优化代码，也很自然地就支持了反射等动态特性。

那么为什么类型信息可以帮助优化代码呢，这里可以举一个非常简单的例子：

```java
  static int foo(A a, B b) {
    b.a = 1;
    a.a = 2;
    return b.a;
  }
```

假设`A`和`B`是两个java类，二者之间没有继承关系，那么可以直接断定这个函数的返回值是1，jvm做起这种优化来非常轻松。而如果中间代码只提供了这些信息：

```
  *(_T1 + xxx) = 1
  *(_T0 + yyy) = 2
  return *(_T1 + xxx)
```

那么只通过这个函数本身来确定它的返回值是不可能的。

当然，虽然上面说了这么多，我们能够做的优化其实是非常初级的，这个大家到了pa4就会看到。我们传递的类型信息也是很简单的，包括：

1. 访存指令的性质，它是load/store了数组，对象，还是一块"不可变"的内存区域?
   * "不可变"的内存区域包括访问虚表指针，访问虚表，访问数组长度等，对它们的store相当于赋初值
2. 函数参数表中是否有对象/数组为参数?

在pa4中的公共表达式提取这种优化手段中我们会描述怎么样使用这些信息。再次声明我们的实现非常简单，甚至显得有些**幼稚**，主要目的还是展示类型信息的确可以帮助中间代码优化，并不期望真的能够达到多么优秀的优化效果。