test: 新增 MultiInheritTest 多继承专项测试 + wiki 方案

4 组用例: 字段合并 C(A,B) / 菱形去重最左优先(Diamond) /
虚方法 vtable 多继承(ColoredCircle) / 运算符重载 MRO 链(Vec2Both)。
wiki/15-multiple-inheritance.md: Viper 多继承方案(M1-M6)设计文档。
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@@ -0,0 +1,199 @@
from stdint import *
import w32.win32console
import t, c
from t import CInt, CPtr, CChar, CInt32T, CFloat64T, CExport, State
import viperlib
import stdlib
import testcheck
# === 1. 多继承字段合并 ===
class A:
a: CInt
def __init__(self, a: CInt):
self.a = a
def get_a(self) -> CInt:
return self.a
class B:
b: CInt
def __init__(self, b: CInt):
self.b = b
def get_b(self) -> CInt:
return self.b
# 多继承:C(A, B),字段展平 a+b+c,布局 [a, b, c]
class C(A, B):
c: CInt
def __init__(self, a: CInt, b: CInt, cc: CInt):
self.a = a
self.b = b
self.c = cc
def get_c(self) -> CInt:
return self.c
# === 2. 菱形去重 + 最左优先 ===
class Base:
shared: CInt
def who(self) -> CInt:
return 1
def base_method(self) -> CInt:
return 100
class Left(Base):
def who(self) -> CInt:
return 2
class Right(Base):
def who(self) -> CInt:
return 3
# 菱形:Diamond(Left, Right),Left/Right 共享 Base,
# Base.shared 字段只展平一次,who() 用 Left(先声明优先)
class Diamond(Left, Right):
def __init__(self, s: CInt):
self.shared = s
# === 3. 虚方法多继承 vtable ===
@t.CVTable
class ShapeM:
def area(self) -> CFloat64T:
return 0.0
@t.CVTable
class ColorM:
color: CInt
def __init__(self, color: CInt):
self.color = color
def color_code(self) -> CInt:
return self.color
@t.CVTable
class ColoredCircle(ShapeM, ColorM):
r: CFloat64T
def __init__(self, r: CFloat64T, color: CInt):
self.color = color
self.r = r
def area(self) -> CFloat64T:
return 3.14159265 * self.r * self.r
# === 4. 运算符重载 + 方法继承链(MRO) ===
class Vec2M:
x: CFloat64T
y: CFloat64T
def __new__() -> 'Vec2M' | CPtr:
return t.CVoid(t.CUInt64T(stdlib.malloc(16)), CPtr)
def __init__(self, x: CFloat64T, y: CFloat64T):
self.x = x
self.y = y
def __add__(self, b: 'Vec2M' | CPtr) -> 'Vec2M' | CPtr:
return Vec2M(self.x + b.x, self.y + b.y)
class Vec2Extra:
# 注意:方法体字段访问基于"定义类字段"(TPV 模型),
# 不引用 Vec2M 的 x/y(跨父类字段引用是更深层语义,暂不验证)。
def extra_val(self) -> CInt:
return 7
# 多继承:__add__ 继承自 Vec2M(运算符重载 MRO 链),
# extra_val 继承自 Vec2Extra(方法查找 MRO 链)
class Vec2Both(Vec2M, Vec2Extra):
def __new__() -> 'Vec2Both' | CPtr:
return t.CVoid(t.CUInt64T(stdlib.malloc(16)), CPtr)
def __init__(self, x: CFloat64T, y: CFloat64T):
self.x = x
self.y = y
def main() -> CInt | CExport:
w32.win32console.SetConsoleCP(65001)
w32.win32console.SetConsoleOutputCP(65001)
testcheck.begin("MultiInheritTest: 多继承专项测试")
buf: CChar | CPtr = CPtr(stdlib.malloc(256))
# === 1. 字段合并 + 属性访问 + 方法调用 ===
testcheck.section("多继承字段合并")
obj_c = C(1, 2, 3)
viperlib.snprintf(buf, 256, "C: a=%d b=%d c=%d", obj_c.a, obj_c.b, obj_c.c)
print(buf)
testcheck.check(obj_c.a == 1, "C.a 合并 OK", "C.a 合并 FAILED")
testcheck.check(obj_c.b == 2, "C.b 合并 OK", "C.b 合并 FAILED")
testcheck.check(obj_c.c == 3, "C.c 自身 OK", "C.c 自身 FAILED")
testcheck.check(obj_c.get_a() == 1, "C.get_a 继承 OK", "C.get_a 继承 FAILED")
testcheck.check(obj_c.get_b() == 2, "C.get_b 继承 OK", "C.get_b 继承 FAILED")
testcheck.check(obj_c.get_c() == 3, "C.get_c 自身 OK", "C.get_c 自身 FAILED")
testcheck.ok("字段合并测试完成")
# === 2. 菱形去重 + 最左优先 ===
testcheck.section("菱形去重 + 最左优先")
dm = Diamond(5)
viperlib.snprintf(buf, 256, "Diamond: shared=%d who=%d base=%d", dm.shared, dm.who(), dm.base_method())
print(buf)
testcheck.check(dm.shared == 5, "Diamond.shared 菱形去重 OK", "Diamond.shared 菱形去重 FAILED")
testcheck.check(dm.who() == 2, "who() 最左优先(Left) OK", "who() 最左优先 FAILED")
testcheck.check(dm.base_method() == 100, "Base 方法继承 OK", "Base 方法继承 FAILED")
testcheck.ok("菱形去重测试完成")
# === 3. 虚方法多继承 vtable ===
testcheck.section("虚方法多继承 vtable")
cc = ColoredCircle(3.0, 7)
area: CFloat64T = cc.area()
viperlib.snprintf(buf, 256, "ColoredCircle: r=%.1f color=%d area=%.2f code=%d",
cc.r, cc.color, area, cc.color_code())
print(buf)
testcheck.check(cc.color == 7, "ColorM.color 字段 OK", "ColorM.color 字段 FAILED")
testcheck.check(cc.color_code() == 7, "color_code 虚方法分派 OK", "color_code 虚方法分派 FAILED")
testcheck.check(area > 28.0 and area < 28.5, "area 虚方法覆盖 OK", "area 虚方法覆盖 FAILED")
testcheck.ok("虚方法多继承测试完成")
# === 4. 运算符重载 + 方法继承链 ===
testcheck.section("运算符重载 + 方法继承链")
v1 = Vec2Both(3.0, 4.0)
v2 = Vec2Both(1.0, 2.0)
v3 = v1 + v2
viperlib.snprintf(buf, 256, "Vec2Both add: (%.1f, %.1f)", v3.x, v3.y)
print(buf)
testcheck.check(v3.x == 4.0, "Vec2Both __add__ 继承 OK", "Vec2Both __add__ 继承 FAILED")
testcheck.check(v3.y == 6.0, "Vec2Both __add__ y OK", "Vec2Both __add__ y FAILED")
lsq: CInt = v1.extra_val()
viperlib.snprintf(buf, 256, "Vec2Both extra_val: %d", lsq)
print(buf)
testcheck.check(lsq == 7, "extra_val 继承(Vec2Extra) OK", "extra_val 继承(Vec2Extra) FAILED")
testcheck.ok("运算符重载继承链测试完成")
stdlib.free(buf)
return testcheck.end()
+29
View File
@@ -0,0 +1,29 @@
{
"$schema": "https://raw.githubusercontent.com/TermiNexus/TransPyC/main/schemas/project-schema.json",
"name": "MultiInheritTest",
"version": "1.0.0",
"source_dir": "./App",
"build_dir": "./.tpv_build",
"compiler": {
"cmd": "llc",
"flags": ["-filetype=obj", "-relocation-model=pic"]
},
"linker": {
"cmd": "clang++",
"flags": ["-Wl,--allow-multiple-definition", "-Wl,--unresolved-symbols=ignore-in-object-files", "-lmsvcrt", "-lucrt", "-lpthread", "-lmingwex", "-lkernel32", "-luser32", "-latomic"],
"output": "MultiInheritTest.exe"
},
"includes": [
"../../includes"
],
"target": {
"triple": "x86_64-pc-windows-gnu",
"datalayout": "e-m:w-p270:32:32-p271:32:32-p272:64:64-f80:128-n8:16:32:64-S128"
},
"options": {
"slice_level": 3,
"sha1_slice_level": 1,
"target": "llvm",
"strict_mode": true
}
}
+134
View File
@@ -0,0 +1,134 @@
# Viper 多继承支持方案
> 背景:Viper 语法层已支持 `class X(A, B)`(`ClassDef.bases` 是列表,parser 正常解析),
> 但语义层只实现单继承(`StructEntry.ParentName` 单值,字段展平/vtable/方法查找均单父)。
> 目标:实现多继承(含字段合并、vtable 合并、方法查找、菱形去重),并同步 TPC 参考实现。
> 状态:方案稿,未实施。
## 1. 现状(已实测定位)
| 位置 | 现状 | 多继承缺口 |
|---|---|---|
| ast/stmts.vp:504 `ClassDef.bases` | 列表,parser 支持多 base | 无(语法已就绪) |
| HandlesClassDef.vp:2868 `entry.ParentName = parent_name` | 单值 | 需父类数组 |
| HandlesClassDef.vp:2618-2655 字段展平 | 只遍历单个 `parent_entry` | 需 MRO 多父合并 |
| HandlesClassDef.vp:3028+ `_collect_vtable_methods` | 单父 `parent_vt_count` | 需多父 vtable 合并 |
| HandlesStruct.vp:56 `ParentName` | 单 str 字段 | 需数组 + MRO 辅助 |
| HandlesExprCall.vp `try_operator_overload` / `_translate_method_call` | `get_parent_name` 单链 | 需多父链 |
| HandlesExpr.vp 属性访问回退链 | `get_parent_name` 单链 | 需多父链 |
## 2. MRO 规则(分阶段)
### Phase 1(本方案默认):深度优先 + 声明顺序 + 去重
- 查找顺序:**当前类 → bases 声明顺序逐个递归**
- 同名冲突:**先声明者优先**(最左优先)
- 菱形(`D(A, B)`,A/B 均继承 C):**深度优先去重**(已访问集合),C 的字段/方法只合并一次
- 理由:与 Python C3 相比实现简单,覆盖本仓库实际场景(Generator Mixin 链、无复杂菱形)
### Phase 2(可选,后续):C3 线性化
- 严格 C3 保证单调性,处理复杂菱形歧义
- 仅在 Phase 1 遇到真实需求后实施
## 3. 数据结构改造(HandlesStruct.vp)
```python
@t.NoVTable
class StructEntry:
# 现有字段不变
ParentNames: list[str] | t.CPtr # 新增:父类名数组(声明顺序,跳过 marker)
ParentCount: t.CInt # 新增
# 辅助函数(新增)
def get_parent_count(entry) -> int
def get_parent_name_at(entry, i) -> str
def get_mro_chain(entry) -> list[str] # 深度优先去重线性化(含自身)
def get_mro_parent_entries(entry) -> 父类 StructEntry 数组
```
- `ParentName` 保留(兼容现有调用,指向第一个父类),新代码优先用 `ParentNames`
- 迁移点:`get_parent_name()` 调用方逐步替换为 MRO 链遍历
## 4. 字段布局(HandlesClassDef.vp 字段展平 L2618-2655)
改造前(单父):
```
[parent_fields..., child_fields...]
```
改造后(多父):
```
[vtable?, parent1_fields..., parent2_fields..., child_fields...]
```
实现:
1. `parent_entries = get_mro_parent_entries(self_entry)`(深度优先去重)
2. 遍历每个父类字段:`__vtable__` 跳过;**字段名去重**(已存在跳过,先声明者优先)
3. 布局顺序 = MRO 父类顺序 → 子类自身字段
**影响面**:所有继承类的 `__sizeof__`/GEP 偏移变化 → 需全量回归
## 5. vtable 合并(HandlesClassDef.vp `_collect_vtable_methods` L3028+)
改造前(单父):`parent_vt_count` 遍历,full_name 用实际定义类(find_func_global 探测,已支持多层单继承)
改造后:
1. 遍历 **MRO 所有父类**的 `VTableMethods`(每个父类的 vtable 方法短名)
2. **方法短名去重**:先声明父类优先;子类覆盖优先(`child_overrides` 检查不变)
3. full_name 定位:沿用 `find_func_global("类名.方法")` 探测(多父链探测)
4. 槽位顺序:父类方法(MRO 序)→ 子类新增方法
## 6. 方法查找/运算符重载/属性访问(多父链替换单链)
| 位置 | 单链现状 | 改法 |
|---|---|---|
| HandlesExprCall.vp `try_operator_overload` L123-135 | `while cur_parent is not None` | 改为 `get_mro_chain` 遍历 |
| HandlesExprCall.vp `try_unary_operator_overload` L211-221 | 同上 | 同上 |
| HandlesExprCall.vp `_translate_method_call` 继承方法查找 | `get_parent_name` 单链 | MRO 链 |
| HandlesExpr.vp 属性访问 lookup_field 回退 | 单链 | MRO 链 |
| HandlesClassDef.vp `_find_method_defining_class`(本轮已加) | `entry.ParentName` 单链 | MRO 链 |
| HandlesType.vp / 其他 `get_parent_name` 调用 | 单链 | 逐步替换 |
## 7. 菱形继承处理
- **字段**:MRO 去重(已访问父类集合),C 字段只合并一次
- **方法/vtable**:方法短名去重,C 的 vtable 槽合并一次
- **歧义**:先声明优先;Phase 1 不报歧义错误(静默最左优先),Phase 2 C3 时再考虑警告
## 8. TPC 同步清单
TPC(Python,`lib/core/`)与 TPV 结构一致,按顺序同步:
1. `Handles/HandlesStruct.py`:StructEntry 父类数组 + MRO 辅助
2. `Handles/HandlesClassDef.py`:字段展平多父、vtable 多父合并、parent 收集
3. `Handles/HandlesExprCall.py`:方法查找/运算符重载多父链
4. `Handles/HandlesExpr.py`(若 TPC 属性访问在 HandlesExprAttr.py):多父回退
**顺序**:先 TPV(活跃编译器)实现 + 验证,再 TPC 同步(保持一致,防分叉)。
## 9. 实施计划
| 阶段 | 内容 | 验证 |
|---|---|---|
| M1 | HandlesStruct:父类数组 + MRO 辅助(新增字段/函数,不改现有逻辑) | bootstrap |
| M2 | HandlesClassDef:parent 收集多 base + 字段展平多父 | bootstrap + 单继承回归 |
| M3 | HandlesClassDef:vtable 多父合并 | bootstrap + 多继承 vtable 用例 |
| M4 | HandlesExprCall/HandlesExpr:方法/运算符/属性多父链 | bootstrap + 全用例 |
| M5 | TPC 同步(4 文件) | TPC 自测 |
| M6 | 新增 Test/MultiInheritTest(字段/vtable/菱形去重/运算符重载) | 编译 + 运行 |
## 10. 验证用例(Test/MultiInheritTest/App/main.vp)
- 多父字段合并 + 属性访问(`d = D(); d.a + d.b`)
- 多父方法调用(非虚 + 虚 vtable 分派)
- 运算符重载继承链(父类 dunder)
- 菱形去重(`D(A, B)`,A/B ← C:C 字段/方法只出现一次)
- 同名冲突最左优先
- Generator 多继承实例化(`class Generator(BaseGenMixin, TypeGenMixin, ...)`)——**本轮对象化 P2+ 的落地验证**
## 11. 风险与对策
| 风险 | 对策 |
|---|---|
| 字段布局变化破坏现有继承类 | 全量回归(所有 Test 项目) |
| vtable 合并槽位错误 | 多继承 vtable 用例 + obj 反汇编核对 |
| Viper 方法符号不转发(P1 已踩坑) | 多继承下子类仍只调自己文件定义的方法;父类方法用字段/模块函数 |
| 菱形去重遗漏 | MRO 已访问集合严格实现 |
| TPC/TPV 分叉 | TPV 先验,TPC 紧跟同步 |