计科70 徐明宽 2017011310
我在TacEmitter.java中参考visitClassCast中对运行时错误的检测，在visitBinary中判断运算符为除号或取模时新建了一个label ok，当rhs.val不为零时直接跳转到ok，否则输出错误信息（在RuntimeError.java中加入了String DIVISION_BY_ZERO）并停止运行。
我将TacGen.java中遍历函数体的语句加入了ifPresent判断。
无。
我在TacEmitter.java的visitVarSel中，利用PA2实现好的expr.isMethod与expr.isStaticMethod（这里发现Typer.java中有一处未对expr.isStaticMethod和expr.receiverClassName赋值，且未写expr.setThis();，还有一处未对expr.isStaticMethod赋值，便将它们补上），对于static的情况申请8字节内存，存储0和函数指针；对于non-static的情况申请12字节内存，存储1、函数指针和this（即object.val）。对于non-static的情况，我在FuncVisitor.java中实现了visitFuncEntry函数以通过Temp object, String clazz, String method获取函数指针；对于static的情况，我在此时暂未实现获取函数指针的代码。
在FuncVisitor.java中仿照public Temp visitMemberCall(Temp object, String clazz, String method, List<Temp> args, boolean needReturn)实现了Call节点仅需的public Temp visitCall(Temp entry, List<Temp> args, boolean needReturn)函数之后，我在TacEmitter.java的visitCall函数中调用了expr.methodExpr.accept(this, mv);并对methodExpr（可能是）VarSel节点返回的val对应地址的第一个元素进行了判断，如果是0则为static情况，1则为non-static情况，后者需要向参数列表的开头加入this指针。与实验说明“当检测到并非方法调用时”不同，我并没有沿用原有的逻辑（毕竟PA1都把Call节点的receiver删了啊），而是全部重写。
我发现TacGen.java中无法直接新建虚表，于是在ProgramWriter.java的class Context新建了（全局的）虚表staticVtbl，类名为static（使用Decaf的关键字即可不和任何一个类重名），而存储的“成员”函数名为className + "." + funcName。因此，我在putOffsets中对这个虚表进行了特判，以避免函数在Map中被存为"static." + funcName导致重名。然后我发现ProgramWriter.java又无法判断一个方法是不是静态的，于是仅实现了函数visitStaticMethod，而在TacGen.java中对静态方法进行判断。最后，由于静态方法的虚表也需要进行putVTable和putOffsets，我在ProgramWriter.java中实现了函数visitVTablesPostProcess，并在TacGen.java中调用，以完成建虚表的这些后处理工作。
建好静态方法的虚表后，我便可以在TacEmitter.java的visitVarSel中获取静态方法的函数指针了：只需在FuncVisitor.java中再写一个visitFuncEntry，将visitLoadFrom(object)替换成visitLoadVTable("static")即可。
接下来，我遇到了本次实验中的一个困难：模拟器找不到main方法了。经研究代码，我发现FuncLabel.java中对main方法的标签有特判：并不是写做String.format("_L_%s_%s", clazz, method)的形式，而是直接写成"main"。并且，这也不只是在prettyString中这么做，而是在Simulator.java的private Map<String, Integer> _label_to_addr中亦为如此。然而，Simulator.java又到这个Map中去找了_L_Main_main（因为我在静态方法的虚表里用的是这个），那自然是找不到了。
如何解决呢？我认为，在Decaf语言中，main方法与其他方法并没有多少不同，同样可以被调用，同样可以被赋值给变量，同样可以直接当做函数使用。因此，我不认为每当想找一个FuncLabel时都应对main进行特判，而是应该将main的label改为与其他静态方法格式相同。修改了FuncLabel.java中的相关逻辑后这个问题得以解决。
模拟器能运行后，我在测试以下Decaf程序时又遇到了问题：输出为truefalse。
class Main {
static void main() {
Print(even(0));
}
static bool even(int x) {
Print(x % 2 == 0);
return x % 2 == 0;
}
}经调试，我发现问题出在我在TacEmitter.java的visitCall中（参考原有的代码，直接）对静态方法和非静态方法分别写了expr.val = ...，而两次这样的“赋值”在tac代码里是不会赋给同一个临时变量的。我改为expr.val = mv.freshTemp()和两次mv.visitAssign(expr.val, ...)从而解决了问题。
为了精确地知道lambda表达式捕获了哪些变量，我参考自己在PA2阶段在Typer.java的visitAssign中实现的相关逻辑，在LambdaScope.java中新增了变量public final Scope parent和private Map<String, VarSymbol> capturedVar、方法public void capture(VarSymbol varSymbol)和public List<VarSymbol> capturedVars()，在visitVarSel中利用作用域栈获取了哪些LambdaScope应该捕获当前VarSel的变量，而没有像实验说明推荐的那样额外保存一个lambda表达式栈。为方便调试，在PrettyScope.java中加一行lambdaScope.capturedVar.values().forEach(printer::println);即可输出所有被Lambda表达式捕获的变量。
值得注意的是，对于this中的field，要捕获的是this，因此在Typer.java的visitVarSel中执行完expr.setThis();后应将待捕获的变量改为this。
为了新建lambda的虚表，我在GlobalScope.java中新增了变量public List<LambdaSymbol> lambdaSymbols，在Namer.java中即将所有LambdaSymbol统计了下来。这样，在ProgramWriter.java中新建虚表lambdaVtbl（类名为fun，使用Decaf的关键字即可不和任何一个类重名）、新增函数visitLambda后，我便可以在TacGen.java中调用ProgramWriter.java的visitLambda以建立lambda的虚表，在FuncVisitor.java中再写一个visitFuncEntry，在TacEmitter.java的visitLambda中申请(3 + 被捕获的变量数目) * 4个字节的内存，依次存储2、函数指针、被捕获的变量数目，以及按照pos的顺序存储每个被捕获的变量。注意我并没有对捕获this的情况进行特判。
在TacEmitter.java的visitCall中的lambda表达式这一情况，我使用了emitWhile与FuncVisitor.java中新实现的visitParm对被捕获的变量进行了传参。
在TacEmitter.java的visitLambda中，我需要实现lambda表达式的函数体，又不能破坏声明lambda表达式的函数的原有框架。于是，我通过无条件跳转指令获得了一块不会被访问到的tac代码空间，在这块空间里调用FuncVisitor.java中新实现的visitLambdaLabel，将形参的temp传入，再实现lambda表达式的函数体。
为了判断当前是在哪个lambda表达式内部，我在TacEmitter.java中新增了变量Stack<Tree.Lambda> lambdaStack，如果在某个lambda表达式内部的话在TacEmitter.java的visitVarSel和visitThis中暴力查找待访问的变量被捕获的位置（如果被捕获的话）。当然，这里可以实现被优化为使用Map做到每次O(log(被捕获的变量个数))的时间复杂度，但被捕获的变量个数普遍较少，加上实验并不关心运行速度，暴力即有足够好的效果。
这样实现后，我又遇到了一个困难：lambda表达式的函数并不能顺利地按照预想的方式被调用，出现的问题包括但不限于当捕获的变量个数多于外层函数的参数个数时在FuncVisitor.java里getArgTemp里访问argsTemps[index]会数组越界。解决方式显然应该是为每个lambda表达式新开一个FuncVisitor，即真正 地新生成一个函数，这只需在FuncVisitor.java中实现一个函数visitLambdaFunc（以替换掉之前写的visitLambdaLabel，也就是说对于lambda表达式只获得一个FuncLabel对于TacEmitter.java来说并不够用）返回一个新的FuncVisitor即可。除此以外，对于实验说明里所写的静态与非静态方法的“新生成一个函数”，均只是开了几个字节的内存存储函数指针等信息罢了，并不需要新开FuncVisitor。
我额外实现了将数组长度当做函数使用的情况。在TacEmitter.java的visitVarSel中，对于这种情况，我申请8字节内存，存储3和数组指针；在visitCall中，我对于这种情况直接mv.visitAssign(expr.val, mv.visitLoadFrom(entry, -4));即可。
见上文"Lambda表达式"一节。
见上文“将方法名直接当做函数使用”一节与"Lambda表达式"一节。
感谢罗承扬同学与我的讨论。
我于2019年12月15日将代码和报告交给了傅舟涛同学参考。