23 Jumping Back and Forth

1 JVM用了什么机制来实现的if？这章来回答。

2 Lox是个结构化编程的语言。但是clox bytecode 不是

即使字节码是无结构的，我们也要确保编译器只生成与 Lox 本身保持相同结构和嵌套的简洁代码。

3 cpu也这样。他底下就是在jump goto。在底层，goto是唯一的 control flow.

为啥底层的bytecode 不能是结构化编程呢？

4 if 这么搞

expression计算弄完之后，会将值放在栈顶。用这个来判断是否执行if 的body

5 OP_JUMP_IF_FALSE 这个指令有个operand。来决定如果是false，ip要偏移多少

当写入这个指令时，没有编译完body。所以不知道要偏移多少

6 backpatching 方法来搞顶偏移量

我们先给OP_JUMP_IF_FALSE 这个指令的operand 一个placeholder。

但编译完body之后。我们可以把这个placeholder的值换一下。

7 用这个函数来实现

因为稍后会有两条不同的指令使用这个辅助指令。我们使用两个字节作为跳转偏移操作数。16 位偏移量可让我们跳转多达 65,535 字节的代码.

compile 完if的body。用这个函数来把真的数填上

这个-2 就是为了上面那两个0xff

8 接下来这样就是实现了

如果时false，就跳过if 的body

9 这里可以用c的if 来实现

Let’s assume we have a function falsey() that takes a Lox Value and returns 1 if it’s falsey or 0 otherwise.

10 else 分支

如果if时true。那么运行完if 的true body（也就是then brach）后还要跳过else

11 then branch后，还要跳转一下

如果有else。在else分支 编译后 要patch一下 这个jump的位置

这个jump指令无条件

12 清理 if 的判断值 （留在了栈上）/每个statement对栈应该无影响。

这里显示的加了pop 操作。这里时为了logical operator可以复用OP_JUMP_IF_FALSE 指令。

最终的逻辑是这样的。不管写不写else都有个隐式的else

然后这样debug code

13 logical operator（and 、or）和+ - 不一样。因为判断是会短路。像是if的变种

and 操作

运行到and_，左侧已经compile完了。这个值如果是false，就不用往右边看了。

如果是true，就不用看这个值了，所以pop以下，就看右边的值就行了。

这时能看出来why

OP_JUMP_IF_FALSE 会把值留在stack的顶部。当左侧是false，这个值就是整个expression的结果。

expression都要有返回值的。这里其实可以创建一个会pop出来的值的指令。

14 or操作

如果左边的值为真，那么我们就跳过右边的操作数。因此，我们需要在值为真时跳转。本来可以加个新的指令，但是这里没加。

15

如果左侧operand是false，则小跳以下。跳过的是无条件跳越到右侧operand。

如果左侧operand是true，则执行下一条无条件跳到右侧operand。（这不是最好的实现。）

这里为啥左侧是true的时候，要pop？为了和右边计算。

当这个值为true的时候，这个值留在栈顶。就当返回值了。

这里的pop的意思是不要这个值了。因为0 或上任何数都是那个数

16 while

先计算while（）里的expression。然后看这个值是否是false。

如果false。就跳过下面的statement啥的。然后pop出这个expression的值

如果true。先pop出这个expression的值。然后运行statement。

17 但这次有个loop

loopstart用来记录expression的位置。loop时每次都要计算一下这个表达式。

18 然后有这个emitJump() and patchJump()的结合

+2 时OP_LOOP的两个offset，也要加上。

OP_LOOP和OP_JUMP 在语义上并无区别，估计是不想改这个函数

还有一个是+ 一个是-

19 

20 for loop的特点

这次还会用 已经有的东西来搞

如果只是for（；；）

21 初始化clause

我们利用var关键字的存在来区分变量声明和表达式。对于表达式，我们调用expressionStatement( ) 而不是 expression() 。它会查找分号（我们在这里也需要分号），并发出OP_POP指令来丢弃值。我们不希望初始化程序在堆栈上留下任何东西。

如果for（）里定义了变量那么这里就有了scope

22 condition clause

因为这个condition可有可无。所以如果初始化后下个字符不是；那么就是有这个内容。for（int i =0;i<10;i++）

如果条件是false，就跳出来。把判断值也pop。

然后在后面把这个跳出的offset给补上。

23 increment clause 有难度。因为他是先编译但在for 的body运行后才运行。

首先，我们发出一个无条件跳转，跳过 increment clause’s code，跳到循环的主体。

接下来，我们编译increment clause本身。这通常是一个赋值（执行它只是为了它的副作用）。也要发出一个 pop 来丢弃它的值。

最后的部分

首先，我们发出一条循环指令。这是一个主循环，它将我们带回for循环的顶部--如果有条件表达式的话，就在条件表达式之前。该循环紧接在递增之后，因为递增在每次循环迭代结束时执行。

上面的statement后  还有个emitloop（loopStart）；

这里这个emitloop会代码jump到increment clause code。而不是loop的top。

如果没有increment clause code，则会跳到loop的top。

24 现在clox 图灵完备了。只多了3个指令。牛逼。

25 why goto不好？