自制编程语言基于c语言实验记录之二：总结三四五六七章之编译类定义

博客前言

由于本书第六七章是编译脚本语言sparrow生成指令、虚拟机运行指令的核心章节，需要连在一起理解，同时三四五章都是六七章的铺垫，所以专门写多篇博客来记录六七章。
同时本书相比《操作系统真相还原》缺少具体例子很难梳理项目整体代码，因此博客主要记录方式是按具体编译sparrow代码的例子，以编译器执行顺序罗列出所有相关代码。

本章博客主要解决sparrow的类的编译，以一个具体例子梳理编译类定义的相关全部代码，列举了编译类定义实例变量、静态变量、实例方法、静态方法、new（实例+静态方法）

1.sparrow语言的简单类

class Foo{ 
	var instantField 		//实例变量
	static var staticField 	//静态变量
	instantField(){}		//实例方法
	static staticMethod(){}	//静态方法
	new(){}					//构造方法
}

以上述简单类为例，一个类里面只会定义以上五种类型。

2.类定义：compileClassDefinition(CompileUnit* cu)

//编译类定义
static void compileClassDefinition(CompileUnit* cu) {
   Variable classVar;
   if (cu->scopeDepth != -1) { //目前只支持在模块作用域定义类 
      COMPILE_ERROR(cu->curParser, 
	    "class definition must be in the module scope!");
   }

   classVar.scopeType = VAR_SCOPE_MODULE;
   consumeCurToken(cu->curParser, TOKEN_ID, 
	 "keyword class should follow by class name!");  //读入类名
   classVar.index = declareVariable(cu, 
	 cu->curParser->preToken.start, cu->curParser->preToken.length);

   //生成类名,用于创建类
   ObjString* className = newObjString(cu->curParser->vm, 
	 cu->curParser->preToken.start, cu->curParser->preToken.length);

   //生成加载类名的指令
   emitLoadConstant(cu, OBJ_TO_VALUE(className));
   if (matchToken(cu->curParser, TOKEN_LESS)) {   //类继承
      expression(cu, BP_CALL);	 //把父类名加载到栈顶
   } else {   //默认加载object类为基类
      emitLoadModuleVar(cu, "object"); 
   }

   //创建类需要知道域的个数,目前类未定义完,因此域的个数未知,
   //因此先临时写为255,待类编译完成后再回填属性数
   int fieldNumIndex = writeOpCodeByteOperand(cu, OPCODE_CREATE_CLASS, 255);
  
   //虚拟机执行完OPCODE_CREATE_CLASS后,栈顶留下了创建好的类,
   //因此现在可以用该类为之前声明的类名className赋值
   if (cu->scopeDepth == -1) {
      emitStoreModuleVar(cu, classVar.index);
   }

   ClassBookKeep classBK;
   classBK.name = className;
   classBK.inStatic = false;   //默认为false
   StringBufferInit(&classBK.fields);
   IntBufferInit(&classBK.instantMethods);
   IntBufferInit(&classBK.staticMethods);

   //此时cu是模块的编译单元,跟踪当前编译的类
   cu->enclosingClassBK = &classBK;
   
   //读入类名后的'{'
   consumeCurToken(cu->curParser, TOKEN_LEFT_BRACE, 
	 "expect '{' after class name in the class declaration!");

  //进入类体
   enterScope(cu);

   //直到类定义结束'}'为止
   while (!matchToken(cu->curParser, TOKEN_RIGHT_BRACE)) {
      	compileClassBody(cu, classVar);
      if (PEEK_TOKEN(cu->curParser) == TOKEN_EOF) {
		COMPILE_ERROR(cu->curParser, "expect '}' at the end of class declaration!");  
      }
   }

   //上面临时写了255个字段,现在类编译完成,回填正确的字段数.
   //classBK.fields的是由compileVarDefinition函数统计的
   cu->fn->instrStream.datas[fieldNumIndex] = classBK.fields.count;

   symbolTableClear(cu->curParser->vm, &classBK.fields);
   IntBufferClear(cu->curParser->vm, &classBK.instantMethods);
   IntBufferClear(cu->curParser->vm, &classBK.staticMethods);

   //enclosingClassBK用来表示是否在编译类,
   //编译完类后要置空,编译下一个类时再重新赋值
   cu->enclosingClassBK = NULL;

   //出作用域,丢弃相关局部变量
   leaveScope(cu);
}

本函数在词法分析器读到"class"后开始执行，主要可以总结以下几步：

  1. 读class后面的类名字符串后，调用declareVariable将类名声明为模块变量,即在ObjModule的objModule->moduleVarName存储名字，objModule->moduleVarValue存储值（目前存储的是NULL作为初始值），索引值存储到classVar.index。
  2. 调用emitLoadConstant存储类名于常量表cu->fn->constants，再生成加载类名指令于栈顶curThread->esp，若有父类再加载父类名于栈顶，无则加载object于栈顶
  3. 生成OPCODE_CREATE_CLASS指令创建类，于栈顶留下创建好的类
  4. 调用emitStoreModuleVar将栈顶的类加载回classVar.index指向的objModule->moduleVarValue中，也就是把刚刚创建好的类（类即是模块变量）覆盖了之前的NULL作为模块变量的值
  5. while循环调用compileClassBody编译类的大括号里面的代码，生成对应的指令。

2.1 declareVariable(CompileUnit* cu, const char* name, uint32_t length)

2.1.1 defineModuleVar

//在模块objModule中定义名为name,值为value的模块变量
int defineModuleVar(VM* vm, ObjModule* objModule,
      const char* name, uint32_t length, Value value) {
   if (length > MAX_ID_LEN) {
      //也许name指向的变量名并不以''结束,将其从源码串中拷贝出来
      char id[MAX_ID_LEN] = {''};
      memcpy(id, name, length);

      //本函数可能是在编译源码文件之前调用的,
      //那时还没有创建parser, 因此报错要分情况:
      if (vm->curParser != NULL) {   //编译源码文件
	 COMPILE_ERROR(vm->curParser, 
	       "length of identifier "%s" should be no more than %d", id, MAX_ID_LEN);
      } else {   // 编译源码前调用,比如加载核心模块时会调用本函数
	 MEM_ERROR("length of identifier "%s" should be no more than %d", id, MAX_ID_LEN);
      }
   }

   //从模块变量名中查找变量,若不存在就添加
   int symbolIndex = getIndexFromSymbolTable(&objModule->moduleVarName, name, length);
   if (symbolIndex == -1) {  
      //添加变量名
      symbolIndex = addSymbol(vm, &objModule->moduleVarName, name, length);
      //添加变量值
      ValueBufferAdd(vm, &objModule->moduleVarValue, value);

   } else if (VALUE_IS_NUM(objModule->moduleVarValue.datas[symbolIndex])) {
      //若遇到之前预先声明的模块变量的定义,在此为其赋予正确的值
      objModule->moduleVarValue.datas[symbolIndex] = value; 

   } else {
      symbolIndex = -1;  //已定义则返回-1,用于判断重定义
   }

   return symbolIndex;
}

模块变量包括类名，定义模块变量，即ObjModule的objModule->moduleVarName存储名字，objModule->moduleVarValue存储值

2.1.2 declareLocalVar、declareVariable

//添加局部变量到cu
static uint32_t addLocalVar(CompileUnit* cu, const char* name, uint32_t length) {
   LocalVar* var = &(cu->localVars[cu->localVarNum]);
   var->name = name;
   var->length = length;
   var->scopeDepth = cu->scopeDepth;
   var->isUpvalue = false;
   return cu->localVarNum++;
}

//声明局部变量
static int declareLocalVar(CompileUnit* cu, const char* name, uint32_t length) {
   if (cu->localVarNum >= MAX_LOCAL_VAR_NUM) {
      COMPILE_ERROR(cu->curParser, "the max length of local variable of one scope is %d", MAX_LOCAL_VAR_NUM);  
   }

   //判断当前作用域中该变量是否已存在
   int idx = (int)cu->localVarNum - 1;
   while (idx >= 0) {
      LocalVar* var = &cu->localVars[idx];
      //只在当前作用域中查找同名变量,
      //如果到了父作用域就退出,减少没必要的遍历
      if (var->scopeDepth < cu->scopeDepth) {
	 	break;
      }

      if (var->length == length && memcmp(var->name, name, length) == 0) {
		 char id[MAX_ID_LEN] = {''};
		 memcpy(id, name, length);
		 COMPILE_ERROR(cu->curParser, "identifier "%s" redefinition!", id);
      }
      idx--;
   }

   //检查过后声明该局部变量
   return addLocalVar(cu, name, length);
}

//根据作用域声明变量
static int declareVariable(CompileUnit* cu, const char* name, uint32_t length) {
   //若当前是模块作用域就声明为模块变量
   if (cu->scopeDepth == -1) {
      int index = defineModuleVar(cu->curParser->vm,
	    cu->curParser->curModule, name, length, VT_TO_VALUE(VT_NULL));
      if (index == -1) {   //重复定义则报错
		 char id[MAX_ID_LEN] = {''};
		 memcpy(id, name, length);
		 COMPILE_ERROR(cu->curParser, "identifier "%s" redefinition!", id);
      }
      return index;
   }

   //否则是局部作用域,声明局部变量
   return declareLocalVar(cu, name, length);
}

声明局部变量即把局部变量存储在
CompileUnit cu的cu->localVars[MAX_LOCAL_VAR_NUM]中
cu->localVarNum为最后一个已声明局部变量

2.2 emitLoadConstant

//添加常量并返回其索引
static uint32_t addConstant(CompileUnit* cu, Value constant) {
   ValueBufferAdd(cu->curParser->vm, &cu->fn->constants, constant);
   return cu->fn->constants.count - 1;
}

//生成加载常量的指令
static void emitLoadConstant(CompileUnit* cu, Value value) {
   int index = addConstant(cu, value);
   writeOpCodeShortOperand(cu, OPCODE_LOAD_CONSTANT, index);
}

#define PUSH(value)  (*curThread->esp++ = value)   //压栈
//读取指令流中的2字节
#define READ_SHORT() (ip += 2, (uint16_t)((ip[-2] << 8) | ip[-1]))
CASE(LOAD_CONSTANT):
	 //指令流: 2字节的常量索引
 	//加载常量就是把常量表中的数据入栈
	 PUSH(fn->constants.datas[READ_SHORT()]);
	 LOOP();

cu->fn->constants中添加Value类型常量，OPCODE_LOAD_CONSTANT用于将cu->fn->constants中的该变量加载到curThread->esp

2.3 emitLoadModuleVar

//生成加载类的指令
static void emitLoadModuleVar(CompileUnit* cu, const char* name) {
   int index = getIndexFromSymbolTable(
	 &cu->curParser->curModule->moduleVarName, name, strlen(name));
   ASSERT(index != -1, "symbol should have been defined");
   writeOpCodeShortOperand(cu, OPCODE_LOAD_MODULE_VAR, index);
}

CASE(LOAD_MODULE_VAR):
	 //指令流: 2字节的模块变量索引
	 PUSH(fn->module->moduleVarValue.datas[READ_SHORT()]);
	 LOOP();

2.4 CREATE_CLASS


  CASE(CREATE_CLASS): {
	 //指令流: 1字节的field数量
	 //栈顶: 基类  次栈顶: 子类名

	 uint32_t fieldNum = READ_BYTE();
	 Value superClass = curThread->esp[-1];  //基类名
	 Value className = curThread->esp[-2];  //子类名

	 //回收基类所占的栈空间,
	 //次栈顶的空间暂时保留,创建的类会直接用该空间.
	 DROP();

	 //校验基类合法性,若不合法则停止运行
	 validateSuperClass(vm, className, fieldNum, superClass);
	 Class* class = newClass(vm, VALUE_TO_OBJSTR(className),
	       fieldNum, VALUE_TO_CLASS(superClass));

	 //类存储于栈底
	 stackStart[0] = OBJ_TO_VALUE(class);

	 LOOP();
  }

栈顶是基类（父类）名，次栈顶是子类名。
将newclass出的类转化成Value后存储于运行时栈栈底stackStart[0]

2.5 emitStoreModuleVar

//生成存储模块变量的指令
static void emitStoreModuleVar(CompileUnit* cu, int index) {
   //把栈顶数据存储到moduleVarValue[index]
   writeOpCodeShortOperand(cu, OPCODE_STORE_MODULE_VAR, index);
   writeOpCode(cu, OPCODE_POP);  //弹出栈顶数据
}

#define PEEK() (*(curThread->esp - 1)) // 获得栈顶的数据
#define POP() (*(--curThread->esp))  //出栈
CASE(STORE_MODULE_VAR):
	 //栈顶: 模块变量值
	 fn->module->moduleVarValue.datas[READ_SHORT()] = PEEK();
	 LOOP();

CREATE_CLASS将创建的类存储于运行时栈栈底stackStart[0]，也就是curThread->esp - 1即栈顶，
栈顶的值即新创建的类存储到fn->module->moduleVarValue.datas[index]中，再弹出无用的栈顶数据

2.6 compileClassBody

//编译类体
static void compileClassBody(CompileUnit* cu, Variable classVar) {

   if (matchToken(cu->curParser, TOKEN_STATIC)) {
      if (matchToken(cu->curParser, TOKEN_VAR)) {  //处理静态域 "static var id"
	 compileVarDefinition(cu, true);
      } else {   //处理静态方法,"static methodName"
	 compileMethod(cu, classVar, true);
      }

   } else if (matchToken(cu->curParser, TOKEN_VAR)) {   //实例域
      compileVarDefinition(cu, false);
   } else {  //类的方法
      compileMethod(cu, classVar, false);
   }
}

类中编译语句一共四种，实例变量、静态变量，实例方法、静态方法。
new这样的构造方法既属于实例方法又属于静态方法。
词法分析器读到new的时候，由于未读到static，所以走的是实例方法，但是后面方法签名函数idMethodSignature会检测到new这个字符串，所以生成的sign的type为构造函数以此区分。

2.7 compileVarDefinition(CompileUnit* cu, bool isStatic)

//编译变量定义
static void compileVarDefinition(CompileUnit* cu, bool isStatic) {
   consumeCurToken(cu->curParser, TOKEN_ID, "missing variable name!");
   Token name = cu->curParser->preToken;
   //只支持定义单个变量
   if (cu->curParser->curToken.type == TOKEN_COMMA) {
      COMPILE_ERROR(cu->curParser, "'var' only support declaring a variable.");
   }

   //一 先判断是否是类中的域定义   确保cu是模块cu
   if (cu->enclosingUnit == NULL && cu->enclosingClassBK != NULL) {
      if (isStatic) {   //静态域
		 char* staticFieldId = ALLOCATE_ARRAY(cu->curParser->vm, char, MAX_ID_LEN);
		 memset(staticFieldId, 0, MAX_ID_LEN);
		 uint32_t staticFieldIdLen;
		 char* clsName = cu->enclosingClassBK->name->value.start;
		 uint32_t clsLen = cu->enclosingClassBK->name->value.length;
	
		 //用前缀"'Cls '+类名+变量名"做为静态域在模块编译单元中的局部变量
		 memmove(staticFieldId, "Cls", 3);
		 memmove(staticFieldId + 3, clsName, clsLen);
		 memmove(staticFieldId + 3 + clsLen, " ", 1);
		 const char* tkName = name.start;
		 uint32_t tkLen = name.length;
		 memmove(staticFieldId + 4 + clsLen, tkName, tkLen);
		 staticFieldIdLen = strlen(staticFieldId);
	
		 if (findLocal(cu, staticFieldId, staticFieldIdLen) == -1) {
		    int index = declareLocalVar(cu, staticFieldId, staticFieldIdLen);
		    writeOpCode(cu, OPCODE_PUSH_NULL);
		    ASSERT(cu->scopeDepth == 0, "should in class scope!");
		    defineVariable(cu, index);
	
		    //静态域可初始化
		    Variable var = findVariable(cu, staticFieldId, staticFieldIdLen);
		    if (matchToken(cu->curParser, TOKEN_ASSIGN)) {
		       expression(cu, BP_LOWEST);
		       emitStoreVariable(cu, var);
		    }
			} else {
			    COMPILE_ERROR(cu->curParser,
				"static field '%s' redefinition!", strchr(staticFieldId, ' ') + 1);
			}
      } else {  //定义实例域
		 ClassBookKeep* classBK = getEnclosingClassBK(cu);
		 int fieldIndex = getIndexFromSymbolTable(
		       &classBK->fields, name.start, name.length);
		 if (fieldIndex == -1) {
		    fieldIndex = addSymbol(cu->curParser->vm,
			 &classBK->fields, name.start, name.length);
	 	} else {
		    if (fieldIndex > MAX_FIELD_NUM) {
		       COMPILE_ERROR(cu->curParser,
			    "the max number of instance field is %d!", MAX_FIELD_NUM);
		    } else {
		       char id[MAX_ID_LEN] = {''};
		       memcpy(id, name.start, name.length);
		       COMPILE_ERROR(cu->curParser, 
			     "instance field '%s' redefinition!", id);
		    }
		    if (matchToken(cu->curParser, TOKEN_ASSIGN)) {
		       COMPILE_ERROR(cu->curParser, 
			     "instance field isn`t allowed initialization!");
		    }
	 	}
      }
      return;
   }

   //二 若不是类中的域定义,就按照一般的变量定义
   if (matchToken(cu->curParser, TOKEN_ASSIGN)) {
      //若在定义时赋值就解析表达式,结果会留到栈顶
      expression(cu, BP_LOWEST); 
   } else {
      //否则就初始化为NULL,即在栈顶压入NULL,
      //也是为了与上面显式初始化保持相同栈结构
      writeOpCode(cu, OPCODE_PUSH_NULL);
   }

   uint32_t index = declareVariable(cu, name.start, name.length);
   defineVariable(cu, index);
}

词法分析器读到var后会执行此函数，用于编译变量定义语句。另外变量的使用语句的编译属于标识符的编译。此函数共处理定义类的实例变量、静态变量、以及一般的模块变量。

2.7.1 编译定义类静态变量语句：“static var 变量名 = 变量值”

若编译的是静态变量语句"static var 变量名 = 变量值"，步骤总结如下：

  1. 拼静态变量名：静态变量名为cls +类名+变量名
  2. 在模块cu->LocalVar寻找该静态变量
  3. 找到报未找到则declareLocalVar把静态变量存入模块cu->LocalVar（仅声明，不包含存储值）、局部变量的值存在运行时栈， OPCODE_PUSH_NULL已经把NULL放在了栈顶作为该局部变量初始值defineVariable啥也不做。
  4. 若有等于号赋值，则expression解析生成等于号右边的表达式的指令，再emitStoreVariable生成存储指令STORE_LOCAL_VAR再次将expression计算出的已经放入栈顶的值存入运行时栈相应位置，cu->LocalVar的索引和运行时栈索引一致。
    cu->enclosingUnit == NULL && cu->enclosingClassBK != NULL表示正在编译类中的"static var 变量名 = 变量值" 语句。

cu->enclosingUnit指向的是父编译单元。如果编译的是方法中的"static var 类名"语句，那么当前cu是方法cu，父cu是模块cu，所以cu->enclosingUnit会指向模块cu而不是NULL。如果是NULL表示当前cu是模块cu。cu->enclosingClassBK指向编译的类，如果不等于NULL说明正在编译类中语句。
静态变量被所有实例共享，因此被当作模块的局部局部变量。由于不同类中可以定义同名静态变量，为了防止同名，静态变量名为cls +类名+变量名。

2.7.1.1 findLocal、defineVariable

//查找局部变量
static int findLocal(CompileUnit* cu, const char* name, uint32_t length) {
   //内部作用域变量会覆外层,故从后往前,由最内层逐渐往外层找
   int index = cu->localVarNum - 1;
   while (index >= 0) {
      if (cu->localVars[index].length == length &&
		 memcmp(cu->localVars[index].name, name, length) == 0) {
		 return index; 
      }
      index--;
   }
   return -1;
}

//定义变量为其赋值
static void defineVariable(CompileUnit* cu, uint32_t index) {
   //局部变量已存储到栈中,无须处理.
   //模块变量并不存储到栈中,因此将其写回相应位置
   if (cu->scopeDepth == -1) {
      //把栈顶数据存入参数index指定的全局模块变量
      writeOpCodeShortOperand(cu, OPCODE_STORE_MODULE_VAR, index);
      writeOpCode(cu, OPCODE_POP);  //弹出栈顶数据,因为上面OPCODE_STORE_MODULE_VAR已经将其存储了
   }
}

CASE(STORE_MODULE_VAR):
	 //栈顶: 模块变量值
	fn->module->moduleVarValue.datas[READ_SHORT()] = PEEK();
	LOOP();

注意：编译static var 变量名 = 变量值时，由于是类静态变量，所以cu->scopeDepth等于0，所以defineVariable啥也不执行。类静态变量是模块局部变量，存储在运行时栈中，无需任何处理。也就是类静态变量初始值NULL已经push到了栈中，无需再任何处理。

2.7.1.2 findVariable

//从局部变量,upvalue和模块中查找变量name
static Variable findVariable(CompileUnit* cu, const char* name, uint32_t length) {

   //先从局部变量和upvalue中查找
   Variable var = getVarFromLocalOrUpvalue(cu, name, length);
   if (var.index != -1) return var;
  
   //若未找到再从模块变量中查找
   var.index = getIndexFromSymbolTable(
	 &cu->curParser->curModule->moduleVarName, name, length);
   if (var.index != -1) {
      var.scopeType = VAR_SCOPE_MODULE;
   }
   return var;
}

//从局部变量和upvalue中查找符号name
static Variable getVarFromLocalOrUpvalue(CompileUnit* cu, const char* name, uint32_t length) {
   Variable var;  
   //默认为无效作用域类型,查找到后会被更正
   var.scopeType = VAR_SCOPE_INVALID;

   var.index = findLocal(cu, name, length);
   if (var.index != -1) {
      var.scopeType = VAR_SCOPE_LOCAL;
      return var;
   }

   var.index = findUpvalue(cu,  name, length);
   if (var.index != -1) {
      var.scopeType = VAR_SCOPE_UPVALUE;
   }
   return var; 
}

//查找局部变量
static int findLocal(CompileUnit* cu, const char* name, uint32_t length) {
   //内部作用域变量会覆外层,故从后往前,由最内层逐渐往外层找
   int index = cu->localVarNum - 1;
   while (index >= 0) {
      if (cu->localVars[index].length == length &&
	 memcmp(cu->localVars[index].name, name, length) == 0) {
	 return index; 
      }
      index--;
   }
   return -1;
}

//添加upvalue到cu->upvalues,返回其索引.若已存在则只返回索引
static int addUpvalue(CompileUnit* cu, bool isEnclosingLocalVar, uint32_t index) {
   uint32_t idx = 0;
   while (idx < cu->fn->upvalueNum) {
      //如果该upvalue已经添加过了就返回其索引
      if (cu->upvalues[idx].index == index &&
	    cu->upvalues[idx].isEnclosingLocalVar == isEnclosingLocalVar) {
	 return idx;
      }
      idx++;
   }
   //若没找到则将其添加
   cu->upvalues[cu->fn->upvalueNum].isEnclosingLocalVar = isEnclosingLocalVar;
   cu->upvalues[cu->fn->upvalueNum].index = index; 
   return cu->fn->upvalueNum++;
}

//查找name指代的upvalue后添加到cu->upvalues,返回其索引,否则返回-1
static int findUpvalue(CompileUnit* cu, const char* name, uint32_t length) {
   if (cu->enclosingUnit == NULL) { //如果已经到了最外层仍未找到,返回-1.
      return -1;
   }
   //进入了方法的cu并且查找的不是静态域,即不是方法的Upvalue,那就没必要再往上找了
   if (!strchr(name,' ') && cu->enclosingUnit->enclosingClassBK != NULL) {
      return -1;
   }

   //查看name是否为直接外层的局部变量
   int directOuterLocalIndex = findLocal(cu->enclosingUnit, name, length);

   //若是,将该外层局部变量置为upvalue,
   if (directOuterLocalIndex != -1) {
      cu->enclosingUnit->localVars[directOuterLocalIndex].isUpvalue = true;
      return addUpvalue(cu, true, (uint32_t)directOuterLocalIndex);
   }

   //向外层递归查找
   int directOuterUpvalueIndex = findUpvalue(cu->enclosingUnit, name, length);
   if (directOuterUpvalueIndex != -1) {
      return addUpvalue(cu, false, (uint32_t)directOuterUpvalueIndex);
   }

   //执行到此说明没有该upvalue对应的局部变量,返回-1
   return -1;
}

upvalue相关暂时用不上，

2.7.1.3 emitStoreVariable

//为变量var生成存储的指令
static void emitStoreVariable(CompileUnit* cu, Variable var) {
   switch (var.scopeType) {
      case VAR_SCOPE_LOCAL: 
	 //生成存储局部变量的指令
	 writeOpCodeByteOperand(cu, OPCODE_STORE_LOCAL_VAR, var.index);
	 break;
      case VAR_SCOPE_UPVALUE: 
	 //生成存储upvalue的指令
	 writeOpCodeByteOperand(cu, OPCODE_STORE_UPVALUE, var.index);
	 break;
      case VAR_SCOPE_MODULE: 
	 //生成存储模块变量的指令
	 writeOpCodeShortOperand(cu, OPCODE_STORE_MODULE_VAR, var.index);
	 break;
      default:
	 NOT_REACHED();
   }
}

stackStart = curFrame->stackStart;
CASE(STORE_LOCAL_VAR):
	 //栈顶: 局部变量值
	 //指令流: 1字节的局部变量索引
	 //将PEEK()得到的栈顶数据写入指令参数(即READ_BYTE()得到的值)为索引的栈的slot中
	 stackStart[READ_BYTE()] = PEEK();
	 LOOP();

将expression计算出的已经放入栈顶的值放入index指定的运行时栈的slot中。

2.7.2 定义类实例变量

步骤很简单，如下：

  1. 调用getEnclosingClassBK，查看当前模块cu指向的ClassBookKeep，
  2. 再调用getIndexFromSymbolTable在classBK的fields查找，存在则报错重定义，不存在则调用addSymbol向classBK->fileds添加
  3. 实例变量不允许定义的时候赋值，检测到等号则报错。

类实例变量的赋值会在编译标识符语句完成。

2.8 compileMethod

//编译方法定义,isStatic表示是否在编译静态方法
static void compileMethod(CompileUnit* cu, Variable classVar, bool isStatic) {
   //inStatic表示是否为静态方法的编译单元
   cu->enclosingClassBK->inStatic = isStatic;
   methodSignatureFn methodSign = 
      Rules[cu->curParser->curToken.type].methodSign;
   if (methodSign == NULL) {
      COMPILE_ERROR(cu->curParser, "method need signature fucntion!");  
   }

   Signature sign;
   // curToken是方法名
   sign.name = cu->curParser->curToken.start;
   sign.length = cu->curParser->curToken.length;
   sign.argNum = 0;

   cu->enclosingClassBK->signature = &sign;
   getNextToken(cu->curParser);

   //为了将函数或方法自己的指令流和局部变量单独存储,
   //每个函数或方法都有自己的CompileUnit.
   CompileUnit methodCU;
   //编译一个方法啦,因此形参isMethod为true
   initCompileUnit(cu->curParser, &methodCU, cu, true);

   //构造签名 
   methodSign(&methodCU, &sign);
   consumeCurToken(cu->curParser, TOKEN_LEFT_BRACE,
	 "expect '{' at the beginning of method body.");

   if (cu->enclosingClassBK->inStatic && sign.type == SIGN_CONSTRUCT) {
      COMPILE_ERROR(cu->curParser, "constuctor is not allowed to be static!");
   }

   char signatureString[MAX_SIGN_LEN] = {''};
   uint32_t signLen = sign2String(&sign, signatureString);

   //将方法声明
   uint32_t methodIndex = declareMethod(cu, signatureString, signLen);

   //编译方法体指令流到方法自己的编译单元methodCU
   compileBody(&methodCU, sign.type == SIGN_CONSTRUCT);
  
#if DEBUG
   //结束编译并创建方法闭包
   endCompileUnit(&methodCU, signatureString, signLen);
#else
   //结束编译并创建方法闭包
   endCompileUnit(&methodCU);
#endif

   //定义方法:将上面创建的方法闭包绑定到类
   defineMethod(cu, classVar, cu->enclosingClassBK->inStatic, methodIndex);

   if (sign.type == SIGN_CONSTRUCT) {
      sign.type = SIGN_METHOD;
      char signatureString[MAX_SIGN_LEN] = {''};
      uint32_t signLen = sign2String(&sign, signatureString);

      uint32_t constructorIndex = ensureSymbolExist(cu->curParser->vm,
	   &cu->curParser->vm->allMethodNames, signatureString, signLen);
      
      emitCreateInstance(cu, &sign, methodIndex);

      //构造函数是静态方法,即类方法
      defineMethod(cu, classVar, true, constructorIndex);
   }
}

类方法包括一般实例方法，静态方法，getter方法获取对象属性、setter方法设置对象属性，构造方法（既是实例方法也是静态方法）
编译方法步骤如下：

  1. 调用initCompileUnit初始化一个新的编译单元methodCU用于编译方法。但methodCU->scopeDepth依然为0
  2. 获取methodSignatureFn methodSign（即id的签名函数idMethodSignature），调用methodSign(&methodCU, &sign)构造签名函数。token为id即标识符的签名函数主要设置了sign的type，然后词法分析器分析了方法的括号后面的形参，对形参依次进行了declareLocalVar（因为是类的方法，已经在类里面了，所以这些形参不会是模块变量而是methodCU->LocalVar里声明好的局部变量。）。
  3. sign2String、declareMethod生成方法名并声明于vm->allMethodNames，并排查重定义
  4. 调用compileBody(&methodCU, sign.type == SIGN_CONSTRUCT)开始编译方法体语句生成相应指令。
  5. 调用endCompileUnit(&methodCU)创建闭包压入栈顶
  6. defineMethod，把方法闭包赋值到类的methods
  7. 若编译的方法是构造函数new，则执行emitCreateInstance返回实例对象，再defineMethod将方法复制到元类的method中

2.8.1 initCompileUnit

//初始化CompileUnit
static void initCompileUnit(Parser* parser, CompileUnit* cu,
      CompileUnit* enclosingUnit, bool isMethod) {
   parser->curCompileUnit = cu;
   cu->curParser = parser;
   cu->enclosingUnit = enclosingUnit;
   cu->curLoop = NULL;
   cu->enclosingClassBK = NULL;

   //若没有外层,说明当前属于模块作用域
   if (enclosingUnit == NULL) {
      //编译代码时是从上到下从最外层的模块作用域开始,模块作用域设为-1
      cu->scopeDepth = -1;
      //模块级作用域中没有局部变量
      cu->localVarNum = 0;

   } else {   //若是内层单元,属局部作用域
      if (isMethod) {  //若是类中的方法
		 //如果是类的方法就设定隐式"this"为第0个局部变量,即实例对象,
		 //它是方法(消息)的接收者.this这种特殊对象被处理为局部变量
		 cu->localVars[0].name = "this"; 
		 cu->localVars[0].length = 4; 
      } else {	  //若为普通函数
		 //空出第0个局部变量,保持统一
		 cu->localVars[0].name = NULL; 
		 cu->localVars[0].length = 0; 
      }

      //第0个局部变量的特殊性使其作用域为模块级别
      cu->localVars[0].scopeDepth = -1; 
      cu->localVars[0].isUpvalue = false; 
      cu->localVarNum = 1;  //localVars[0]被分配
      // 对于函数和方法来说,初始作用域是局部作用域
      // 0表示局部作用域的最外层
      cu->scopeDepth = 0; 
   }

   //局部变量保存在栈中,初始时栈中已使用的slot数量等于局部变量的数量
   cu->stackSlotNum = cu->localVarNum;

   cu->fn = newObjFn(cu->curParser->vm, cu->curParser->curModule, cu->localVarNum);
}

2.8.2 idMethodSignature

//标识符的签名函数
static void idMethodSignature(CompileUnit* cu, Signature* sign) {

   sign->type = SIGN_GETTER;  //刚识别到id,默认为getter

   //new方法为构造函数
   if (sign->length == 3 && memcmp(sign->name, "new", 3) == 0) {

      //构造函数后面不能接'=',即不能成为setter
      if (matchToken(cu->curParser, TOKEN_ASSIGN)) {
	 COMPILE_ERROR(cu->curParser, "constructor shouldn`t be setter!");
      }

      //构造函数必须是标准的method,即new(_,...),new后面必须接'('
      if (!matchToken(cu->curParser, TOKEN_LEFT_PAREN)) {
	 COMPILE_ERROR(cu->curParser, "constructor must be method!");
      }

      sign->type = SIGN_CONSTRUCT;

      //无参数就直接返回
      if (matchToken(cu->curParser, TOKEN_RIGHT_PAREN)) {
	 return;
      }

   } else {  //若不是构造函数

      if (trySetter(cu, sign)) {
	 //若是setter,此时已经将type改为了setter,直接返回
	 return;
      }

      if (!matchToken(cu->curParser, TOKEN_LEFT_PAREN)) {
	 //若后面没有'('说明是getter,type已在开头置为getter,直接返回
	 return;
      }

      //至此type应该为一般形式的SIGN_METHOD,形式为name(paralist)
      sign->type = SIGN_METHOD;
      //直接匹配到')'，说明形参为空
      if (matchToken(cu->curParser, TOKEN_RIGHT_PAREN)) {
	 return;
      }
   }

   //下面处理形参
   processParaList(cu, sign);
   consumeCurToken(cu->curParser, TOKEN_RIGHT_PAREN, "expect ')' after parameter list!");
}

2.8.2.1 trySetter processParaList

//尝试编译setter
static bool trySetter(CompileUnit* cu, Signature* sign) {
   if (!matchToken(cu->curParser, TOKEN_ASSIGN)) {
      return false;
   }

   if (sign->type == SIGN_SUBSCRIPT)  {
      sign->type = SIGN_SUBSCRIPT_SETTER;
   } else {
      sign->type = SIGN_SETTER;
   }

   //读取等号右边的形参左边的'('
   consumeCurToken(cu->curParser, TOKEN_LEFT_PAREN, "expect '(' after '='!");

   //读取形参
   consumeCurToken(cu->curParser, TOKEN_ID, "expect ID!");
   //声明形参
   declareVariable(cu, cu->curParser->preToken.start, cu->curParser->preToken.length);

   //读取等号右边的形参右边的'('
   consumeCurToken(cu->curParser, TOKEN_RIGHT_PAREN, "expect ')' after argument list!");
   sign->argNum++;
   return true;
}

//声明形参列表中的各个形参
static void processParaList(CompileUnit* cu, Signature* sign) {
   ASSERT(cu->curParser->curToken.type != TOKEN_RIGHT_PAREN &&
	 cu->curParser->curToken.type != TOKEN_RIGHT_BRACKET, "empty argument list!");
   do {
      if (++sign->argNum > MAX_ARG_NUM) {
	 COMPILE_ERROR(cu->curParser, "the max number of argument is %d!", MAX_ARG_NUM); 
      }
      consumeCurToken(cu->curParser, TOKEN_ID, "expect variable name!");
      declareVariable(cu, cu->curParser->preToken.start, cu->curParser->preToken.length);
   } while (matchToken(cu->curParser, TOKEN_COMMA));
}

2.8.3 sign2String


//把Signature转换为字符串,返回字符串长度
static uint32_t sign2String(Signature* sign, char* buf) {
   uint32_t pos = 0;

   //复制方法名xxx
   memcpy(buf + pos, sign->name, sign->length);
   pos += sign->length;

   //下面单独处理方法名之后的部分
   switch (sign->type) {
      //SIGN_GETTER形式:xxx,无参数,上面memcpy已完成
      case SIGN_GETTER:
	 break;

      //SIGN_SETTER形式: xxx=(_),之前已完成xxx
      case SIGN_SETTER: 
	 buf[pos++] = '=';
	 //下面添加=右边的赋值,只支持一个赋值
	 buf[pos++] = '(';
	 buf[pos++] = '_';
	 buf[pos++] = ')';
	 break;

      //SIGN_METHOD和SIGN_CONSTRUCT形式:xxx(_,...)
      case SIGN_CONSTRUCT:
      case SIGN_METHOD: {
	 buf[pos++] = '(';
	 uint32_t idx = 0;
	 while (idx < sign->argNum) {
	    buf[pos++] = '_';  
	    buf[pos++] = ',';  
	    idx++;
	 }

	 if (idx == 0) { //说明没有参数
	    buf[pos++] = ')';
	 } else { //用rightBracket覆盖最后的','
	    buf[pos - 1] = ')';
	 }
	 break;
      }

      //SIGN_SUBSCRIPT形式:xxx[_,...]
      case SIGN_SUBSCRIPT: {
	 buf[pos++] = '[';
	 uint32_t idx = 0;
	 while (idx < sign->argNum) {
	    buf[pos++] = '_';  
	    buf[pos++] = ',';  
	    idx++;
	 }
	 if (idx == 0) { //说明没有参数
	    buf[pos++] = ']';
	 } else { //用rightBracket覆盖最后的','
	    buf[pos - 1] = ']';
	 }
	 break;
      }

      //SIGN_SUBSCRIPT_SETTER形式:xxx[_,...]=(_)
      case SIGN_SUBSCRIPT_SETTER: {
	 buf[pos++] = '[';
	 uint32_t idx = 0;
	 //argNum包括了等号右边的1个赋值参数,
	 //这里是在处理等号左边subscript中的参数列表,因此减1.
	 //后面专门添加该参数
	 while (idx < sign->argNum - 1) {
	    buf[pos++] = '_';  
	    buf[pos++] = ',';  
	    idx++;
	 }
	 if (idx == 0) { //说明没有参数
	    buf[pos++] = ']';
	 } else { //用rightBracket覆盖最后的','
	    buf[pos - 1] = ']';
	 }

	 //下面为等号右边的参数构造签名部分
	 buf[pos++] = '=';  
	 buf[pos++] = '(';
	 buf[pos++] = '_';
	 buf[pos++] = ')';
      }
   }

   buf[pos] = '';
   return pos;   //返回签名串的长度
}

2.8.4 declareMethod

//声明方法
static int declareMethod(CompileUnit* cu, char* signStr, uint32_t length) {
   //确保方法被录入到vm->allMethodNames
   int index = ensureSymbolExist(cu->curParser->vm,
	 &cu->curParser->vm->allMethodNames, signStr, length);

   //下面判断方法是否已定义 即排除重定义
   IntBuffer* methods = cu->enclosingClassBK->inStatic ?
	  &cu->enclosingClassBK->staticMethods : 
	  &cu->enclosingClassBK->instantMethods; 
   uint32_t idx = 0;
   while (idx < methods->count) {
      if (methods->datas[idx] == index) {
	 COMPILE_ERROR(cu->curParser, "repeat define method %s in class %s!",
	    signStr, cu->enclosingClassBK->name->value.start);
      }
      idx++;
   }

   //若是新定义就加入,这里并不是注册新方法,
   //而是用索引来记录已经定义过的方法,用于以后排重
   IntBufferAdd(cu->curParser->vm, methods, index);
   return index;
}

2.8.5 compileBody

//编译函数或方法体
static void compileBody(CompileUnit* cu, bool isConstruct) {
   //进入本函数前已经读入了'{'
   compileBlock(cu); 
   if (isConstruct) {
      //若是构造函数就加载"this对象"做为下面OPCODE_RETURN的返回值
      writeOpCodeByteOperand(cu, OPCODE_LOAD_LOCAL_VAR, 0);
   } else {
      //否则加载null占位
      writeOpCode(cu, OPCODE_PUSH_NULL); 
   }

   //返回编译结果,若是构造函数就返回this,否则返回null
   writeOpCode(cu, OPCODE_RETURN);
}


//编译代码块
static void compileBlock(CompileUnit* cu) {
   //进入本函数前已经读入了'{'
   while (!matchToken(cu->curParser, TOKEN_RIGHT_BRACE)) {
      if (PEEK_TOKEN(cu->curParser) == TOKEN_EOF) {
	 COMPILE_ERROR(cu->curParser, "expect '}' at the end of block!");  
      }
      compileProgram(cu);
   }
}


//编译程序
static void compileProgram(CompileUnit* cu) {
   if (matchToken(cu->curParser, TOKEN_CLASS)) {
      compileClassDefinition(cu);
   } else if (matchToken(cu->curParser, TOKEN_FUN)) {
      compileFunctionDefinition(cu);
   } else if (matchToken(cu->curParser, TOKEN_VAR)) {
      compileVarDefinition(cu, cu->curParser->preToken.type == TOKEN_STATIC); 
   } else if (matchToken(cu->curParser, TOKEN_IMPORT)) {
      compileImport(cu);
   } else {
      compileStatment(cu);
   }
}

2.8.6 endCompileUnit

//结束cu的编译工作,在其外层编译单元中为其创建闭包
#if DEBUG
static ObjFn* endCompileUnit(CompileUnit* cu,
      const char* debugName, uint32_t debugNameLen) {
   bindDebugFnName(cu->curParser->vm, cu->fn->debug, debugName, debugNameLen);
#else
static ObjFn* endCompileUnit(CompileUnit* cu) {
#endif
   //标识单元编译结束
   writeOpCode(cu, OPCODE_END);
   if (cu->enclosingUnit != NULL) {
      //把当前编译的objFn做为常量添加到父编译单元的常量表
      uint32_t index = addConstant(cu->enclosingUnit, OBJ_TO_VALUE(cu->fn));

      //内层函数以闭包形式在外层函数中存在,
      //在外层函数的指令流中添加"为当前内层函数创建闭包的指令"
      writeOpCodeShortOperand(cu->enclosingUnit, OPCODE_CREATE_CLOSURE, index);
      
      //为vm在创建闭包时判断引用的是局部变量还是upvalue,
      //下面为每个upvalue生成参数.
      index = 0;
      while (index < cu->fn->upvalueNum) {
		 writeByte(cu->enclosingUnit,
		       cu->upvalues[index].isEnclosingLocalVar ? 1 : 0);
		 writeByte(cu->enclosingUnit,
		       cu->upvalues[index].index);
		 index++; 
      }
   }

   ///下掉本编译单元,使当前编译单元指向外层编译单元
   cu->curParser->curCompileUnit = cu->enclosingUnit;
   return cu->fn;
}

CASE(CREATE_CLOSURE): {
	 //指令流: 2字节待创建闭包的函数在常量表中的索引+函数所用的upvalue数 * 2 

	 //endCompileUnit已经将闭包函数添加进了常量表
	 ObjFn* objFn =	VALUE_TO_OBJFN(fn->constants.datas[READ_SHORT()]);
	 ObjClosure* objClosure = newObjClosure(vm, objFn);
	 //将创建好的闭包的value结构压到栈顶,
	 //后续会有函数如defineMethod从栈底取出
	 //先将其压到栈中,后面再创建upvalue,这样可避免在创建upvalue过程中被GC
	 PUSH(OBJ_TO_VALUE(objClosure));
	 
	 uint32_t idx = 0;
	 while (idx < objFn->upvalueNum) {
	    //读入endCompilerUnit函数最后为每个upvale写入的数据对儿
	    uint8_t isEnclosingLocalVar = READ_BYTE();
	    uint8_t index = READ_BYTE();

	    if (isEnclosingLocalVar) {   //是直接外层的局部变量
	       //创建upvalue
	       objClosure->upvalues[idx] = 
		  createOpenUpvalue(vm, curThread, curFrame->stackStart + index); 
	    } else {
	       //直接从父编译单元中继承
	       objClosure->upvalues[idx] = curFrame->closure->upvalues[index];
	    }
	    idx++;
	 }

	 LOOP();
}
  1. 将需要结束编译的cu->fn添加进父编译单元的常量表，并返回索引
  2. 在父编译单元的指令流fn里生成OPCODE_CREATE_CLOSURE指令,此指令会创建新的ObjClosure收集upvalue并压入栈顶。
  3. 再写入多个upvalue对操作数{是否为直接外层的局部变量，在直接外层的索引}
  4. 词法分析器的当前编译单元赋值为父编译单元，返回需要结束编译单元cu的fn

2.8.7 defineMethod、emitLoadVariable

//将方法methodIndex指代的方法塞入classVar指代的class.methods中
static void defineMethod(CompileUnit* cu,
      Variable classVar, bool isStatic, int methodIndex) {
//1 待绑定的方法在调用本函数之前已经放到栈顶了

//2 将方法所属的类加载到栈顶 
   emitLoadVariable(cu, classVar);

//3 生成OPCODE_STATIC_METHOD或OPCODE_INSTANCE_METHOD
   //在运行时绑定
   OpCode opCode = isStatic ? 
      OPCODE_STATIC_METHOD : OPCODE_INSTANCE_METHOD;
   writeOpCodeShortOperand(cu, opCode, methodIndex); 
}

//生成把变量var加载到栈的指令
static void emitLoadVariable(CompileUnit* cu, Variable var) {
   switch (var.scopeType) {
      case VAR_SCOPE_LOCAL: 
	 //生成加载局部变量入栈的指令
	 writeOpCodeByteOperand(cu, OPCODE_LOAD_LOCAL_VAR, var.index);
	 break;
      case VAR_SCOPE_UPVALUE: 
	 //生成加载upvalue到栈的指令
	 writeOpCodeByteOperand(cu, OPCODE_LOAD_UPVALUE, var.index);
	 break;
      case VAR_SCOPE_MODULE: 
	 //生成加载模块变量到栈的指令
	 writeOpCodeShortOperand(cu, OPCODE_LOAD_MODULE_VAR, var.index);
	 break;
      default:
	 NOT_REACHED();
   }
}

	 

 	  CASE(INSTANCE_METHOD):
      CASE(STATIC_METHOD): {
	 //指令流: 待绑定的方法"名字"在vm->allMethodNames中的2字节的索引
	 //栈顶: 待绑定的类  次栈顶: 待绑定的方法

	 //获得方法名的索引
	 uint32_t methodNameIndex = READ_SHORT();

	 //从栈顶中获得待绑定的类
	 Class* class = VALUE_TO_CLASS(PEEK());

	 //从次栈顶中获得待绑定的方法,
	 //这是由OPCODE_CREATE_CLOSURE操作码生成后压到栈中的
	 Value method = PEEK2();

	 bindMethodAndPatch(vm, opCode, methodNameIndex, class, method);
	 
	 DROP();
	 DROP();
	 LOOP();
  }

//绑定方法和修正操作数
static void bindMethodAndPatch(VM* vm, OpCode opCode, 
      uint32_t methodIndex, Class* class, Value methodValue) {

   //如果是静态方法,就将类指向meta类(使接收者为meta类)
   if (opCode == OPCODE_STATIC_METHOD) {
      class = class->objHeader.class;
   }

   Method method;
   method.type = MT_SCRIPT;
   method.obj = VALUE_TO_OBJCLOSURE(methodValue);
   
   //修正操作数
   patchOperand(class, method.obj->fn);

   //修正过后,绑定method到class
   bindMethod(vm, class, methodIndex, method);
}

执行上述两个函数后，栈顶是类即模块变量，次栈顶是编译的方法闭包，然后调用OPCODE_STATIC_METHOD或OPCODE_INSTANCE_METHOD将方法绑定到类，也就是把方法赋值到类的methods。
在这里插入图片描述

2.9 若编译的是构造方法 emitCreateInstance

//分两步创建实例,constructorIndex是构造函数的索引
static void emitCreateInstance(CompileUnit* cu,
      Signature* sign, uint32_t constructorIndex) {
   CompileUnit methodCU;
   initCompileUnit(cu->curParser, &methodCU, cu, true);

//1 生成OPCODE_CONSTRUCT指令,该指令生成新实例存储到stack[0].
   writeOpCode(&methodCU, OPCODE_CONSTRUCT);

//2 生成OPCODE_CALLx指令,该指令调用新实例的构造函数.
   writeOpCodeShortOperand(&methodCU,
	 (OpCode)(OPCODE_CALL0 + sign->argNum), constructorIndex); 

//生成return指令,将栈顶中的实例返回
   writeOpCode(&methodCU, OPCODE_RETURN);

#if DEBUG
   endCompileUnit(&methodCU, "", 0);
#else
   endCompileUnit(&methodCU);
#endif
}

在这里插入图片描述
需要注意的是，emitCreateInstance里创建了一个新编译单元，专门写入这三条指令，然后封装成闭包，最后下面的defineMethod将闭包写入元类的method。
整个指令流步骤如下：

  1. OPCODE_CONSTRUCT创建新实例对象
  2. OPCODE_CALLX执行实例对象的实例方法指令流（调用emitCreateInstance前已经将实例方法闭包defineMethod到类的method中）
  3. OPCODE_RETURN返回实例对象。

2.9.1 OPCODE_CONSTRUCT

CASE(CONSTRUCT): {
	 //栈底: startStart[0]是class

	 ASSERT(VALUE_IS_CLASS(stackStart[0]), 
	       "stackStart[0] should be a class for OPCODE_CONSTRUCT!");

	 //将创建的类实例存储到stackStart[0],即this
	 ObjInstance* objInstance = newObjInstance(vm, VALUE_TO_CLASS(stackStart[0]));
	 //此时stackStart[0]是类,其类名便是方法所定义的类
	 //把对象写入stackStart[0]
	 stackStart[0] = OBJ_TO_VALUE(objInstance);

	 LOOP();
}

stackStart[0]是类，根据类调用newObjInstance创建了实例对象，放入stackStart[0]

2.9.2 CALLx

CASE(CALL0):
      CASE(CALL1):
      CASE(CALL2):
      CASE(CALL3):
      CASE(CALL4):
      CASE(CALL5):
      CASE(CALL6):
      CASE(CALL7):
      CASE(CALL8):
      CASE(CALL9):
      CASE(CALL10):
      CASE(CALL11):
      CASE(CALL12):
      CASE(CALL13):
      CASE(CALL14):
      CASE(CALL15):
      CASE(CALL16):
	 //指令流1: 2字节的method索引
	 //因为还有个隐式的receiver(就是下面的args[0]), 所以参数个数+1.
	 argNum = opCode - OPCODE_CALL0 + 1;

	 //读取2字节的数据(CALL指令的操作数),index是方法名的索引
	 index = READ_SHORT();
      
	 //为参数指针数组args赋值
	 args = curThread->esp - argNum;

	 //获得方法所在的类
	 class = getClassOfObj(vm, args[0]);
	 goto invokeMethod;

如果当前 CALLx 调用的是类方法即static方法，那么args[0]是类，因此变量 class 便指向静态方法所属类的 Meta 类。
如果当前调用的是实例方法，那么 args[0]是实例对象 this 变量， class 便是对象实例所属的类。
所以这里会是第二种情况，由OPCODE_CONSTRUCT将对象放入args[0]，invokeMethod调用的是该类的methds的方法，也就是对象的实例方法。

invokeMethod:
	 if ((uint32_t)index > class->methods.count || 
	       (method = &class->methods.datas[index])->type == MT_NONE) {
	    RUN_ERROR("method "%s" not found!", vm->allMethodNames.datas[index].str);
	 }

	 switch (method->type) {
	    case MT_PRIMITIVE:

	       //如果返回值为true,则vm进行空间回收的工作
	       if (method->primFn(vm, args)) {
		  //args[0]是返回值, argNum-1是保留args[0],
		  //args[0]的空间最终由返回值的接收者即函数的主调方回收
		  curThread->esp -= argNum - 1; 
	       } else { 
		  //如果返回false则说明有两种情况:
		  //   1 出错(比如原生函数primThreadAbort使线程报错或无错退出),
		  //   2 或者切换了线程,此时vm->curThread已经被切换为新的线程
		  //保存线程的上下文环境,运行新线程之后还能回到当前老线程指令流的正确位置
		  STORE_CUR_FRAME();

		  if (!VALUE_IS_NULL(curThread->errorObj)) {
		     if (VALUE_IS_OBJSTR(curThread->errorObj)) {
			ObjString* err = VALUE_TO_OBJSTR(curThread->errorObj);
			printf("%s", err->value.start);
		     }
		     //出错后将返回值置为null,避免主调方获取到错误的结果
		     PEEK() = VT_TO_VALUE(VT_NULL);
		  }

		  //如果没有待执行的线程,说明执行完毕
		  if (vm->curThread == NULL) {
		     return VM_RESULT_SUCCESS;
		  }

		  //vm->curThread已经由返回false的函数置为下一个线程
		  //切换到下一个线程的上下文
		  curThread = vm->curThread;
		  LOAD_CUR_FRAME();
	       }
	       break;

	    case MT_SCRIPT:
	       STORE_CUR_FRAME();
	       createFrame(vm, curThread, (ObjClosure*)method->obj, argNum);
	       LOAD_CUR_FRAME();   //加载最新的frame
	       break;

	    case MT_FN_CALL:
	       ASSERT(VALUE_IS_OBJCLOSURE(args[0]), "instance must be a closure!");
	       ObjFn* objFn = VALUE_TO_OBJCLOSURE(args[0])->fn;
	       //-1是去掉实例this
	       if (argNum - 1 < objFn->argNum) {
		  RUN_ERROR("arguments less");
	       }

	       STORE_CUR_FRAME();
	       createFrame(vm, curThread, VALUE_TO_OBJCLOSURE(args[0]), argNum);
	       LOAD_CUR_FRAME();   //加载最新的frame
	       break;

	    default:
	       NOT_REACHED();
	 }

	 LOOP();

2.9.3 OPCODE_RETURN

CASE(RETURN): {
	 //栈顶: 返回值

	 //获取返回值
	 Value retVal = POP();	    

	 //return是从函数返回 故该堆栈框架使用完毕,增加可用堆栈框架数量
	 curThread->usedFrameNum--;
	 
	 //关闭堆栈框架即此作用域内所有upvalue
	 closeUpvalue(curThread, stackStart);

	 //如果一个堆栈框架都没用,
	 //说明它没有调用函数或者所有的函数调用都返回了,可以结束它
	 if (curThread->usedFrameNum == 0) {
	    //如果并不是被另一线程调用的,就直接结束
	    if (curThread->caller == NULL) {
	       curThread->stack[0] = retVal;

	       //保留stack[0]中的结果,其它都丢弃
	       curThread->esp = curThread->stack + 1;
	       return VM_RESULT_SUCCESS;
	    }

	    //恢复主调方线程的调度
	    ObjThread* callerThread = curThread->caller;
	    curThread->caller = NULL;
	    curThread = callerThread;
	    vm->curThread = callerThread;

	    //在主调线程的栈顶存储被调线程的执行结果
	    curThread->esp[-1] = retVal;
	 } else {   
	    //将返回值置于运行时栈栈顶
	    stackStart[0] = retVal;
	    //回收堆栈:保留除结果所在的slot即stackStart[0] 其它全丢弃
	    curThread->esp = stackStart + 1;
	 }

	 LOAD_CUR_FRAME();
	 LOOP();
      }

3. 核心总结

静态变量：被当作模块局部变量，声明于模块cu->LocalVar，定义即赋值于运行时栈（因为是局部变量）
实例变量：声明于模块cu指向的ClassBookKeep的fields里，声明实例对象时不能赋值。实例对象的值只属于实例对象，静态变量的值被所有对象共享。
静态方法：sign2String后声明于vm->allMethodNames，endCompileUnit(&methodCU)创建闭包后赋值于类的元类的methods。
实例方法：sign2String后声明于vm->allMethodNames，endCompileUnit(&methodCU)创建闭包后赋值于类的methods。
new方法：sign2String后声明于vm->allMethodNames，endCompileUnit(&methodCU)创建闭包后赋值于类的methods。emitCreateInstance的三条指令单独创建编译单元并生成闭包赋值于元类的methods