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Commit bbe1c24

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feat(vm): 完善字节码编译与执行系统
- 新增字节码文件编译功能,支持将源文件编译为字节码 - 优化字节码执行系统,自动识别文件格式并提升执行性能 - 重构序列化系统,消除重复代码并简化接口 - 改进用户体验,提供详细的编译和执行信息 - 确保向后兼容,现有源文件和参数完全支持
1 parent 9b0bc9e commit bbe1c24

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## [v0.9.4 Pre4] - 2025-08-16
158+
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### 字节码编译与执行系统完善
160+
161+
#### 字节码文件编译功能 (`--cn-vm-build`)
162+
- **新增编译参数**`--cn-vm-build` 支持将 `.cn` 源文件编译为 `.comcn` 字节码文件
163+
- **完整编译流程**:源码解析 → AST生成 → 字节码编译 → 序列化保存
164+
- **库依赖记录**:自动记录编译时的库依赖信息,确保运行时正确加载
165+
- **元数据保存**:保存编译时间、版本信息、源文件路径等元数据
166+
- **错误处理**:提供详细的编译错误信息和诊断提示
167+
168+
#### 字节码文件执行系统
169+
- **自动识别**:自动检测 `.comcn` 文件格式,无需额外参数
170+
- **VM模式执行**:使用高效的虚拟机执行字节码,提升运行性能
171+
- **库依赖重载**:运行时自动重新加载编译时记录的库依赖
172+
- **完整兼容性**:支持所有现有的命令行参数和功能
173+
174+
#### 字节码执行参数支持
175+
- **时间测量**`--cn-time` 参数现在完全支持字节码执行模式
176+
- **VM调试信息**`--cn-vm-tip` 控制VM执行过程的详细信息显示
177+
- **返回值显示**`--cn-return` 支持显示字节码程序的执行结果
178+
- **参数组合**:支持多个参数的灵活组合使用
179+
180+
### 字节码序列化系统重构
181+
182+
#### 序列化架构优化
183+
- **职责分离**:运行时字节码系统与序列化系统清晰分离
184+
- **重复代码消除**:移除 `bytecode_file.rs` 中的重复字节码定义
185+
- **转换接口简化**:通过 `From`/`Into` trait 提供简洁的转换接口
186+
- **维护性提升**:避免两套并行系统的同步维护问题
187+
188+
#### 序列化格式规范
189+
- **核心指令集**`SerializableBytecode` 只包含必要的核心指令
190+
- **值类型适配**`SerializableValue` 处理复杂类型的序列化转换
191+
- **函数信息保存**`SerializableCompiledFunction` 完整保存函数编译信息
192+
- **文件格式稳定**`.comcn` 文件格式向前兼容,支持版本迁移
193+
194+
### 用户体验优化
195+
196+
#### 编译体验改进
197+
- **编译提示**`--cn-vm-tip` 显示详细的编译过程信息
198+
- **进度反馈**:实时显示编译进度和状态
199+
- **文件信息**:显示生成的字节码文件大小和函数数量
200+
- **库依赖展示**:清晰显示编译时发现的库依赖
201+
202+
#### 执行体验提升
203+
- **静默执行**:默认情况下字节码执行无多余输出,专注程序结果
204+
- **详细模式**`--cn-vm-tip` 提供完整的VM执行信息
205+
- **性能监控**`--cn-time` 精确测量字节码执行时间
206+
- **一致性保证**:字节码模式与解释器模式的参数行为完全一致
207+
208+
### 技术实现细节
209+
210+
#### 编译器集成 (`src/main.rs`)
211+
- **编译流程**:集成完整的字节码编译管道
212+
- **文件处理**:自动生成 `.comcn` 扩展名的字节码文件
213+
- **错误传播**:完善的错误处理和用户反馈机制
214+
- **参数解析**:支持 `--cn-vm-build` 编译参数
215+
216+
#### VM执行引擎 (`src/vm/vm.rs`)
217+
- **字节码加载**:从 `.comcn` 文件加载和验证字节码
218+
- **库重载机制**:运行时重新加载编译时的库依赖
219+
- **执行优化**:高效的字节码解释执行
220+
- **调试支持**:可选的VM执行调试信息
221+
222+
#### 文件格式处理 (`src/vm/bytecode_file.rs`)
223+
- **序列化优化**:高效的字节码序列化和反序列化
224+
- **版本兼容**:支持字节码文件格式的版本管理
225+
- **完整性检查**:文件加载时的完整性验证
226+
- **元数据管理**:丰富的文件元数据支持
227+
228+
### 性能与兼容性
229+
230+
#### 执行性能提升
231+
- **字节码优势**:编译后的字节码执行速度显著提升
232+
- **启动优化**:跳过源码解析阶段,快速启动执行
233+
- **内存效率**:优化的字节码表示减少内存占用
234+
- **缓存友好**:字节码的局部性提升缓存命中率
235+
236+
#### 向后兼容保证
237+
- **源码兼容**:现有 `.cn` 源文件无需修改
238+
- **参数兼容**:所有现有命令行参数完全兼容
239+
- **库兼容**:现有库系统无缝支持字节码模式
240+
- **功能对等**:字节码模式与解释器模式功能完全一致
241+
242+
### 使用示例
243+
244+
#### 编译字节码文件
245+
```bash
246+
# 编译源文件为字节码
247+
cargo run test.cn --cn-vm-build
248+
249+
# 带详细信息的编译
250+
cargo run test.cn --cn-vm-build --cn-vm-tip
251+
```
252+
253+
#### 执行字节码文件
254+
```bash
255+
# 直接执行字节码文件
256+
cargo run test.comcn
257+
258+
# 带时间测量的执行
259+
cargo run test.comcn --cn-time
260+
261+
# 带VM详细信息的执行
262+
cargo run test.comcn --cn-vm-tip --cn-time
263+
```
264+
265+
### 修复的关键问题
266+
267+
#### 字节码系统重复
268+
- **问题**`bytecode_file.rs` 重复实现了字节码系统
269+
- **修复**:重构序列化系统,消除重复定义
270+
271+
#### 参数支持不完整
272+
- **问题**:字节码执行不支持 `--cn-time` 等参数
273+
- **修复**:完整实现所有参数在字节码模式下的支持
274+
275+
#### 用户体验不一致
276+
- **问题**:字节码模式与解释器模式的行为差异
277+
- **修复**:统一两种模式的用户界面和参数行为
278+
279+
#### 编译工具缺失
280+
- **问题**:缺乏将源码编译为字节码的工具
281+
- **修复**:实现 `--cn-vm-build` 编译功能
282+
283+
### 架构改进成果
284+
285+
#### 清晰的模块职责
286+
- **运行时系统**:专注于高效的字节码执行
287+
- **序列化系统**:专注于文件格式处理和转换
288+
- **编译系统**:专注于源码到字节码的转换
289+
- **用户接口**:提供统一的命令行体验
290+
291+
#### 可维护的代码结构
292+
- **单一职责**:每个模块专注于核心功能
293+
- **清晰边界**:模块间通过简单接口交互
294+
- **易于扩展**:为未来功能扩展预留空间
295+
- **测试友好**:模块化设计便于单元测试
296+
297+
---
298+
157299
## [v0.9.4 Pre3] - 2025-08-16
158300

159301
### 核心设计原则回归

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