C++ TVM stack 继续

前言

继续分析构成

一、TVM的数据类型

这部分代码展示了 StackEntry 类的更多构造函数，它们用于处理不同类型的数据和引用。下面是对这些构造函数的详细解释：

1. 从栈引用构造

StackEntry(Ref<Stack> stack_ref);

这个构造函数接收一个 Stack 类型的引用 (Ref<Stack>)，并将其作为 StackEntry 的数据。这允许 StackEntry 直接存储另一个栈，可能是为了操作或传递整个栈结构。

2. 从继续引用构造

StackEntry(Ref<Continuation> cont_ref);

这个构造函数接收一个 Continuation 类型的引用 (Ref<Continuation>)。在虚拟机中，Continuation 可能用于表示程序的执行状态或控制流。这个构造函数允许 StackEntry 存储这种类型的数据。

3. 从盒子引用构造

StackEntry(Ref<Box> box_ref);

这个构造函数接收一个 Box 类型的引用 (Ref<Box>)。Box 可能用于存储需要封装或保护的数据。通过这个构造函数，StackEntry 可以包含一个 Box 对象。

4. 从元组引用构造

StackEntry(Ref<Tuple> tuple_ref);

这个构造函数接收一个 Tuple 类型的引用 (Ref<Tuple>)。Tuple 通常用于存储固定大小的元素集合。这个构造函数使得 StackEntry 可以包含一个元组。

5. 从元组组件构造

StackEntry(const std::vector<StackEntry>& tuple_components);
StackEntry(std::vector<StackEntry>&& tuple_components);

这两个构造函数用于从一系列 StackEntry 对象创建一个元组。第一个构造函数接收一个 std::vector<StackEntry> 的引用，而第二个构造函数接收一个右值引用，用于移动语义，避免不必要的复制。

6. 从原子引用构造

StackEntry(Ref<Atom> atom_ref);

这个构造函数接收一个 Atom 类型的引用 (Ref<Atom>)。Atom 可能用于表示不可分割的数据单元或基本数据类型。这个构造函数允许 StackEntry 存储 Atom 类型的数据。

7. 拷贝构造函数

StackEntry(const StackEntry& se) : ref(se.ref), tp(se.tp) {
}

拷贝构造函数用于创建一个 StackEntry 对象的副本。它复制了原对象的 ref 和 tp 成员。

8. 移动构造函数

StackEntry(StackEntry&& se) noexcept : ref(std::move(se.ref)), tp(se.tp) {
  se.tp = t_null;
}

移动构造函数用于在不产生额外复制成本的情况下，将一个 StackEntry 对象的资源转移到另一个对象。它通过移动语义 (std::move) 接管了原对象的资源，并将其类型设置为 t_null，以防止资源泄露。

9. 从对象构造

template <class T>
StackEntry(from_object_t, Ref<T> obj_ref) : ref(std::move(obj_ref)), tp(t_object) {
}

这是一个模板构造函数，它允许 StackEntry 存储任何类型的对象。from_object_t 是一个标记类型，用于指示这个构造函数的特殊用途。这个构造函数接收一个对象的引用，并将其存储为 t_object 类型。

这些构造函数提供了 StackEntry 类的灵活性和多样性，使其能够存储和管理各种类型的数据，满足虚拟机在执行过程中对数据操作的需求。

二、三大操作方式

这部分代码展示了 StackEntry 类的赋值运算符和清除功能的实现。这些功能对于管理 StackEntry 对象的生命周期和状态至关重要。下面是对这些成员函数的详细解释：

拷贝赋值运算符

StackEntry& operator=(const StackEntry& se) {
    ref = se.ref;
    tp = se.tp;
    return *this;
}

拷贝赋值运算符用于将一个 StackEntry 对象的内容复制到另一个已经存在的对象中。这个运算符的实现如下：

• ref = se.ref;：将源对象的 ref 成员复制到当前对象的 ref 成员。由于 ref 是一个智能指针，这将涉及复制智能指针内部的引用计数，而不是复制它指向的数据。
• tp = se.tp;：将源对象的数据类型 tp 复制到当前对象。
• return *this;：返回当前对象的引用，允许链式赋值。

移动赋值运算符

StackEntry& operator=(StackEntry&& se) {
    ref = std::move(se.ref);
    tp = se.tp;
    se.tp = t_null;
    return *this;
}

移动赋值运算符用于将一个 StackEntry 对象的资源转移到另一个对象，通常是为了优化性能，避免不必要的数据复制。这个运算符的实现如下：

• ref = std::move(se.ref);：使用移动语义接管源对象的 ref 成员。这不会复制数据，而是将资源的所有权转移给当前对象。
• tp = se.tp;：将源对象的数据类型 tp 复制到当前对象。
• se.tp = t_null;：将源对象的数据类型设置为 t_null，表示源对象不再持有任何数据。这是一个重要的步骤，用于防止源对象在后续操作中意外地释放或修改已转移的资源。
• return *this;：返回当前对象的引用，允许链式赋值。

清除函数

StackEntry& clear() {
    ref.clear();
    tp = t_null;
    return *this;
}

清除函数用于将 StackEntry 对象重置为一个空状态，释放它持有的任何资源。这个函数的实现如下：

• ref.clear();：清除 ref 成员，释放它持有的任何资源。对于智能指针，这将减少引用计数，并在没有其他引用时释放资源。
• tp = t_null;：将数据类型设置为 t_null，表示 StackEntry 目前不包含任何数据。
• return *this;：返回当前对象的引用，允许链式调用。

设置整数

bool set_int(td::RefInt256 value) {
    return set(t_int, std::move(value));
}

此函数用于将 StackEntry 对象设置为一个整数类型。它接收一个 td::RefInt256 类型的整数引用，并将其移动到 StackEntry 对象中。如果设置成功，函数返回 true。

检查是否为空

bool empty() const {
    return tp == t_null;
}

此函数检查 StackEntry 对象是否为空，即没有存储任何数据。如果 tp 类型为 t_null，则返回 true。

类型检查函数

bool is_tuple() const {
    return tp == t_tuple;
}
bool is_atom() const {
    return tp == t_atom;
}
bool is_int() const {
    return tp == t_int;
}
bool is_cell() const {
    return tp == t_cell;
}
bool is_null() const {
    return tp == t_null;
}

这些函数用于检查 StackEntry 对象的当前类型。每个函数都检查 tp 成员变量是否与特定的类型匹配，并返回相应的布尔值。

bool is(int wanted) const {
    return tp == wanted;
}

这个函数用于检查 StackEntry 对象的类型是否与指定的类型 wanted 相匹配。

检查是否为列表

bool is_list() const {
    return is_list(this);
}
static bool is_list(const StackEntry& se) {
    return is_list(&se);
}

这些函数用于检查 StackEntry 对象是否表示一个列表。这通常意味着它包含了一系列的元素，可能用于实现虚拟机中的控制结构。

交换内容

void swap(StackEntry& se) {
    ref.swap(se.ref);
    std::swap(tp, se.tp);
}

此函数用于交换当前 StackEntry 对象与另一个对象的内容。它交换了两个对象的 ref 和 tp 成员变量。

比较运算符

bool operator==(const StackEntry& other) const {
    return tp == other.tp && ref == other.ref;
}
bool operator!=(const StackEntry& other) const {
    return !(tp == other.tp && ref == other.ref);
}

这些运算符用于比较两个 StackEntry 对象是否相等或不相等。它们比较两个对象的类型和引用是否相同。

获取类型

Type type() const {
    return tp;
}

此函数返回 StackEntry 对象的当前类型。

序列化和反序列化

bool serialize(vm::CellBuilder& cb, int mode = 0) const;
bool deserialize(vm::CellSlice& cs, int mode = 0);
bool deserialize(Ref<Cell> cell, int mode = 0);

这些函数用于将 StackEntry 对象序列化到一个 vm::CellBuilder 对象中，或从 vm::CellSlice 或 Ref<Cell> 对象中反序列化。序列化和反序列化是虚拟机中重要的操作，用于保存和恢复执行状态，或在虚拟机和外部环境之间传递数据。
在提供的 StackEntry 类的成员函数中，serialize 和 deserialize 函数都有一个名为 mode 的参数，其类型为 int，并且默认值为 0。这个参数提供了一种方式来控制序列化和反序列化过程中的行为。

mode 参数通常用于以下目的：

1. 修改序列化行为：不同的 mode 值可以改变序列化过程，例如，决定是否包含某些数据，使用特定的格式，或者应用某些优化。

2. 启用或禁用特性：在序列化或反序列化时，可以通过传递特定的 mode 值来启用或禁用某些特性。例如，可以禁用简短整数的序列化或在反序列化时禁用某些类型的检查。

在注释中提到了两种可能的模式：

• +1：禁用简短整数（short ints）的序列化。
• +2：禁用继续（continuations）的序列化。

这意味着你可以通过传递不同的值来改变序列化的行为。例如：

// 序列化时不使用简短整数
bool result = stackEntry.serialize(cellBuilder, 1);

// 序列化时禁用继续
result = stackEntry.serialize(cellBuilder, 2);

实现

在实际的 serialize 和 deserialize 函数实现中，mode 参数会被用来改变函数的逻辑。例如：

bool serialize(vm::CellBuilder& cb, int mode = 0) const {
    if (mode & 1) {
        // 禁用简短整数的逻辑
    } else {
        // 正常序列化简短整数的逻辑
    }

    if (mode & 2) {
        // 禁用继续的逻辑
    } else {
        // 正常序列化继续的逻辑
    }

    // 其他序列化逻辑...
    return true;
}

这种方式允许函数根据 mode 参数的值动态调整其行为，提供了灵活的序列化和反序列化选项。