第6章 过程抽象

为什么最终输出正确仍然不够

、、、、共同构成本页坐标。从命名空间、活动记录和调用约定解释过程抽象，使参数、返回值、可寻址性、对象布局与堆生命周期成为同一运行时契约。

编译器是一串互相依赖的转换。错误的扫描器可能恰好产生可解析token，错误的语法树可能在语义动作中被修补，错误的数据流事实可能只在冷路径触发，错误的指令调度也可能在当前处理器上没有暴露。因此必须逐层保存输入、输出和不变量，定位最早偏离，而不能把“样例跑通”当作完整证明。

可复查的编译工程台账

实验固定源程序、编译器提交、ILOC方言、目标机模型、优化级别与随机种子。前端保存token、推导、AST与类型环境；中端保存基本块、CFG、支配关系、数据流集合、SSA和每个pass的前后IR；后端保存模式覆盖、依赖DAG、寄存器映射、逐出代码和最终指令。每份产物都带生成命令、退出状态与摘要值。

样本分为四组。正常样本证明主路径；边界样本覆盖空输入、深嵌套、临界立即数、不可归约控制流、寄存器压力和长延迟；失败样本只破坏一个语法、类型、数据流或机器约束；优化样本则同时保存未优化与优化版本，并用解释器或差分执行核对可观察行为。

诊断必须包含阶段、源位置或IR位置、实际状态、期望状态、相关前驱和首要根因。某一阶段失败后，不得继续消费旧缓存伪造下游结果。修改算法后先清理生成目录，再重建全部受影响事实；若一个pass令支配、活跃或别名信息失效，就必须显式重算或证明仍然有效。

性能结论与正确性结论分开记录。正确性要求语义等价和机器约束成立；性能要求给出静态成本、动态计数、代码大小、编译时间与硬件环境。一次偶然加速不能证明算法更优，一次慢化也不必然否定变换，关键是解释成本模型与实际瓶颈为何一致或偏离。

正式目录项映射到可追溯矩阵：每项至少关联一个输入、一个算法前提、一份结构化产物、一个失败对照和一个回归断言。跨章接口同时记录生产者与消费者，因而能发现“提到概念却没有验证”的空洞覆盖，也能在实现变化后只重放受影响的实验。

六阶段证据链

1. 解析调用目标

围绕过程调用预测输入和结构化结果，执行后比较第一条差分。进入“布局活动记录”前，确认语义、算法前提与成本记录均完整。

2. 布局活动记录

围绕活动记录预测输入和结构化结果，执行后比较第一条差分。进入“传递参数”前，确认语义、算法前提与成本记录均完整。

3. 传递参数

围绕命名空间预测输入和结构化结果，执行后比较第一条差分。进入“建立可寻址性”前，确认语义、算法前提与成本记录均完整。

4. 建立可寻址性

围绕参数传递预测输入和结构化结果，执行后比较第一条差分。进入“执行标准链接”前，确认语义、算法前提与成本记录均完整。

5. 执行标准链接

围绕堆管理预测输入和结构化结果，执行后比较第一条差分。进入“回收运行时对象”前，确认语义、算法前提与成本记录均完整。

6. 回收运行时对象

围绕过程调用预测输入和结构化结果，执行后比较第一条差分。进入“解析调用目标”前，确认语义、算法前提与成本记录均完整。

可运行骨架

high addresses
| arguments |
| return pc |
| old fp    |
| locals    |
low addresses

storeAI r3 => rsp, 0
addI rsp, 16 => rsp
call p
subI rsp, 16 => rsp

mark(rootSet)
while worklist not empty: mark(children(pop()))
sweep(unmarked)

正式目录逐项讲解

第6章 过程抽象

“第6章 过程抽象”不能只作为名词记忆。本节先在“解析调用目标”阶段固定输入、数据结构、前置事实与成本模型，再预测进入“布局活动记录”前应出现的IR、集合、图、表项、目标指令或运行时状态。实现时只改变一个条件，记录第一条结构或行为差分，避免最终程序碰巧正确掩盖中间错误。

验收时同时问四个问题：转换是否保持可观察语义，算法前提是否真的成立，时间与空间代价是否符合输入规模，以及失败是否停在最早可诊断边界。把答案连同原始产物、工具版本和最小反例写入台账，修复后清理旧输出并从源程序重建，才能证明本目录项被实际掌握。

6.1 简介

“6.1 简介”不能只作为名词记忆。本节先在“布局活动记录”阶段固定输入、数据结构、前置事实与成本模型，再预测进入“传递参数”前应出现的IR、集合、图、表项、目标指令或运行时状态。实现时只改变一个条件，记录第一条结构或行为差分，避免最终程序碰巧正确掩盖中间错误。

验收时同时问四个问题：转换是否保持可观察语义，算法前提是否真的成立，时间与空间代价是否符合输入规模，以及失败是否停在最早可诊断边界。把答案连同原始产物、工具版本和最小反例写入台账，修复后清理旧输出并从源程序重建，才能证明本目录项被实际掌握。

6.2 过程调用

“6.2 过程调用”不能只作为名词记忆。本节先在“传递参数”阶段固定输入、数据结构、前置事实与成本模型，再预测进入“建立可寻址性”前应出现的IR、集合、图、表项、目标指令或运行时状态。实现时只改变一个条件，记录第一条结构或行为差分，避免最终程序碰巧正确掩盖中间错误。

验收时同时问四个问题：转换是否保持可观察语义，算法前提是否真的成立，时间与空间代价是否符合输入规模，以及失败是否停在最早可诊断边界。把答案连同原始产物、工具版本和最小反例写入台账，修复后清理旧输出并从源程序重建，才能证明本目录项被实际掌握。

6.3 命名空间

“6.3 命名空间”不能只作为名词记忆。本节先在“建立可寻址性”阶段固定输入、数据结构、前置事实与成本模型，再预测进入“执行标准链接”前应出现的IR、集合、图、表项、目标指令或运行时状态。实现时只改变一个条件，记录第一条结构或行为差分，避免最终程序碰巧正确掩盖中间错误。

验收时同时问四个问题：转换是否保持可观察语义，算法前提是否真的成立，时间与空间代价是否符合输入规模，以及失败是否停在最早可诊断边界。把答案连同原始产物、工具版本和最小反例写入台账，修复后清理旧输出并从源程序重建，才能证明本目录项被实际掌握。

6.3.1 类Algol语言的命名空间

“6.3.1 类Algol语言的命名空间”不能只作为名词记忆。本节先在“执行标准链接”阶段固定输入、数据结构、前置事实与成本模型，再预测进入“回收运行时对象”前应出现的IR、集合、图、表项、目标指令或运行时状态。实现时只改变一个条件，记录第一条结构或行为差分，避免最终程序碰巧正确掩盖中间错误。

验收时同时问四个问题：转换是否保持可观察语义，算法前提是否真的成立，时间与空间代价是否符合输入规模，以及失败是否停在最早可诊断边界。把答案连同原始产物、工具版本和最小反例写入台账，修复后清理旧输出并从源程序重建，才能证明本目录项被实际掌握。

6.3.2 用于支持类Algol语言的运行时结构

“6.3.2 用于支持类Algol语言的运行时结构”不能只作为名词记忆。本节先在“回收运行时对象”阶段固定输入、数据结构、前置事实与成本模型，再预测进入“解析调用目标”前应出现的IR、集合、图、表项、目标指令或运行时状态。实现时只改变一个条件，记录第一条结构或行为差分，避免最终程序碰巧正确掩盖中间错误。

验收时同时问四个问题：转换是否保持可观察语义，算法前提是否真的成立，时间与空间代价是否符合输入规模，以及失败是否停在最早可诊断边界。把答案连同原始产物、工具版本和最小反例写入台账，修复后清理旧输出并从源程序重建，才能证明本目录项被实际掌握。

6.3.3 面向对象语言的命名空间

“6.3.3 面向对象语言的命名空间”不能只作为名词记忆。本节先在“解析调用目标”阶段固定输入、数据结构、前置事实与成本模型，再预测进入“布局活动记录”前应出现的IR、集合、图、表项、目标指令或运行时状态。实现时只改变一个条件，记录第一条结构或行为差分，避免最终程序碰巧正确掩盖中间错误。

验收时同时问四个问题：转换是否保持可观察语义，算法前提是否真的成立，时间与空间代价是否符合输入规模，以及失败是否停在最早可诊断边界。把答案连同原始产物、工具版本和最小反例写入台账，修复后清理旧输出并从源程序重建，才能证明本目录项被实际掌握。

6.3.4 支持面向对象语言的运行时结构

“6.3.4 支持面向对象语言的运行时结构”不能只作为名词记忆。本节先在“布局活动记录”阶段固定输入、数据结构、前置事实与成本模型，再预测进入“传递参数”前应出现的IR、集合、图、表项、目标指令或运行时状态。实现时只改变一个条件，记录第一条结构或行为差分，避免最终程序碰巧正确掩盖中间错误。

验收时同时问四个问题：转换是否保持可观察语义，算法前提是否真的成立，时间与空间代价是否符合输入规模，以及失败是否停在最早可诊断边界。把答案连同原始产物、工具版本和最小反例写入台账，修复后清理旧输出并从源程序重建，才能证明本目录项被实际掌握。

6.4 过程之间值的传递

“6.4 过程之间值的传递”不能只作为名词记忆。本节先在“传递参数”阶段固定输入、数据结构、前置事实与成本模型，再预测进入“建立可寻址性”前应出现的IR、集合、图、表项、目标指令或运行时状态。实现时只改变一个条件，记录第一条结构或行为差分，避免最终程序碰巧正确掩盖中间错误。

验收时同时问四个问题：转换是否保持可观察语义，算法前提是否真的成立，时间与空间代价是否符合输入规模，以及失败是否停在最早可诊断边界。把答案连同原始产物、工具版本和最小反例写入台账，修复后清理旧输出并从源程序重建，才能证明本目录项被实际掌握。

6.4.1 传递参数

“6.4.1 传递参数”不能只作为名词记忆。本节先在“建立可寻址性”阶段固定输入、数据结构、前置事实与成本模型，再预测进入“执行标准链接”前应出现的IR、集合、图、表项、目标指令或运行时状态。实现时只改变一个条件，记录第一条结构或行为差分，避免最终程序碰巧正确掩盖中间错误。

验收时同时问四个问题：转换是否保持可观察语义，算法前提是否真的成立，时间与空间代价是否符合输入规模，以及失败是否停在最早可诊断边界。把答案连同原始产物、工具版本和最小反例写入台账，修复后清理旧输出并从源程序重建，才能证明本目录项被实际掌握。

6.4.2 返回值

“6.4.2 返回值”不能只作为名词记忆。本节先在“执行标准链接”阶段固定输入、数据结构、前置事实与成本模型，再预测进入“回收运行时对象”前应出现的IR、集合、图、表项、目标指令或运行时状态。实现时只改变一个条件，记录第一条结构或行为差分，避免最终程序碰巧正确掩盖中间错误。

验收时同时问四个问题：转换是否保持可观察语义，算法前提是否真的成立，时间与空间代价是否符合输入规模，以及失败是否停在最早可诊断边界。把答案连同原始产物、工具版本和最小反例写入台账，修复后清理旧输出并从源程序重建，才能证明本目录项被实际掌握。

6.4.3 确定可寻址性

“6.4.3 确定可寻址性”不能只作为名词记忆。本节先在“回收运行时对象”阶段固定输入、数据结构、前置事实与成本模型，再预测进入“解析调用目标”前应出现的IR、集合、图、表项、目标指令或运行时状态。实现时只改变一个条件，记录第一条结构或行为差分，避免最终程序碰巧正确掩盖中间错误。

验收时同时问四个问题：转换是否保持可观察语义，算法前提是否真的成立，时间与空间代价是否符合输入规模，以及失败是否停在最早可诊断边界。把答案连同原始产物、工具版本和最小反例写入台账，修复后清理旧输出并从源程序重建，才能证明本目录项被实际掌握。

6.5 标准化链接

“6.5 标准化链接”不能只作为名词记忆。本节先在“解析调用目标”阶段固定输入、数据结构、前置事实与成本模型，再预测进入“布局活动记录”前应出现的IR、集合、图、表项、目标指令或运行时状态。实现时只改变一个条件，记录第一条结构或行为差分，避免最终程序碰巧正确掩盖中间错误。

验收时同时问四个问题：转换是否保持可观察语义，算法前提是否真的成立，时间与空间代价是否符合输入规模，以及失败是否停在最早可诊断边界。把答案连同原始产物、工具版本和最小反例写入台账，修复后清理旧输出并从源程序重建，才能证明本目录项被实际掌握。

6.6 高级主题

“6.6 高级主题”不能只作为名词记忆。本节先在“布局活动记录”阶段固定输入、数据结构、前置事实与成本模型，再预测进入“传递参数”前应出现的IR、集合、图、表项、目标指令或运行时状态。实现时只改变一个条件，记录第一条结构或行为差分，避免最终程序碰巧正确掩盖中间错误。

验收时同时问四个问题：转换是否保持可观察语义，算法前提是否真的成立，时间与空间代价是否符合输入规模，以及失败是否停在最早可诊断边界。把答案连同原始产物、工具版本和最小反例写入台账，修复后清理旧输出并从源程序重建，才能证明本目录项被实际掌握。

6.6.1 堆的显式管理

“6.6.1 堆的显式管理”不能只作为名词记忆。本节先在“传递参数”阶段固定输入、数据结构、前置事实与成本模型，再预测进入“建立可寻址性”前应出现的IR、集合、图、表项、目标指令或运行时状态。实现时只改变一个条件，记录第一条结构或行为差分，避免最终程序碰巧正确掩盖中间错误。

验收时同时问四个问题：转换是否保持可观察语义，算法前提是否真的成立，时间与空间代价是否符合输入规模，以及失败是否停在最早可诊断边界。把答案连同原始产物、工具版本和最小反例写入台账，修复后清理旧输出并从源程序重建，才能证明本目录项被实际掌握。

6.6.2 隐式释放

“6.6.2 隐式释放”不能只作为名词记忆。本节先在“建立可寻址性”阶段固定输入、数据结构、前置事实与成本模型，再预测进入“执行标准链接”前应出现的IR、集合、图、表项、目标指令或运行时状态。实现时只改变一个条件，记录第一条结构或行为差分，避免最终程序碰巧正确掩盖中间错误。

验收时同时问四个问题：转换是否保持可观察语义，算法前提是否真的成立，时间与空间代价是否符合输入规模，以及失败是否停在最早可诊断边界。把答案连同原始产物、工具版本和最小反例写入台账，修复后清理旧输出并从源程序重建，才能证明本目录项被实际掌握。

6.7 小结和展望

“6.7 小结和展望”不能只作为名词记忆。本节先在“执行标准链接”阶段固定输入、数据结构、前置事实与成本模型，再预测进入“回收运行时对象”前应出现的IR、集合、图、表项、目标指令或运行时状态。实现时只改变一个条件，记录第一条结构或行为差分，避免最终程序碰巧正确掩盖中间错误。

验收时同时问四个问题：转换是否保持可观察语义，算法前提是否真的成立，时间与空间代价是否符合输入规模，以及失败是否停在最早可诊断边界。把答案连同原始产物、工具版本和最小反例写入台账，修复后清理旧输出并从源程序重建，才能证明本目录项被实际掌握。

分步视觉验证

先预测当前阶段的图、表、集合或指令，再运行变换；若不同，停在第一处分叉并保留原始证据。

常见误区

四类样本与通过条件

练习

小结

• 过程调用：连接“解析调用目标”的算法前提、结构化产物、成本与回归证据。
• 活动记录：连接“布局活动记录”的算法前提、结构化产物、成本与回归证据。
• 命名空间：连接“传递参数”的算法前提、结构化产物、成本与回归证据。
• 参数传递：连接“建立可寻址性”的算法前提、结构化产物、成本与回归证据。
• 堆管理：连接“执行标准链接”的算法前提、结构化产物、成本与回归证据。
• 本页17个目录层级均已进入可追溯的编译工程证据链。

术语表