用户指南

本指南面向使用 Gaia Assembler 进行开发的用户，提供详细的接口使用说明、集成方法和最佳实践。

快速参考

常用接口

接口	描述	示例
`compile()`	编译源代码	`assembler.compile(source)`
`set_target()`	设置目标平台	`assembler.set_target(Target::CLR)`
`add_backend()`	添加后端支持	`assembler.add_backend(backend)`
`optimize()`	启用优化	`assembler.optimize(true)`
`generate()`	生成目标代码	`assembler.generate()`

使用要点

先设置目标平台，再进行编译
支持链式调用：assembler.set_target().compile().generate()
使用 Result 类型处理错误
支持异步编译操作

示例代码

基本使用

rust

use gaia_assembler::{Assembler, Target, Result};

fn main() -> Result<()> {
    let mut assembler = Assembler::new();
    
    // 设置目标平台
    assembler.set_target(Target::CLR)?;
    
    // 编译源代码
    let source = include_str!("example.cs");
    let result = assembler.compile(source)?;
    
    // 生成目标代码
    let output = assembler.generate()?;
    
    println!("编译成功，生成 {} 字节", output.len());
    Ok(())
}

多平台编译

rust

use gaia_assembler::{Assembler, Target};

fn compile_for_all_platforms(source: &str) -> Result<(), Box<dyn std::error::Error>> {
    let targets = vec![Target::CLR, Target::JVM, Target::WASM];
    
    for target in targets {
        let mut assembler = Assembler::new();
        assembler.set_target(target)?;
        
        let result = assembler.compile(source)?;
        let output = assembler.generate()?;
        
        println!("为 {:?} 平台生成了 {} 字节", target, output.len());
    }
    
    Ok(())
}

自定义后端

rust

use gaia_assembler::{Assembler, Backend, CustomBackend};

struct MyCustomBackend;

impl Backend for MyCustomBackend {
    fn compile(&mut self, source: &str) -> Result<Vec<u8>> {
        // 自定义编译逻辑
        Ok(vec![])
    }
}

fn main() -> Result<()> {
    let mut assembler = Assembler::new();
    let custom_backend = MyCustomBackend;
    
    assembler.add_backend(Box::new(custom_backend))?;
    
    Ok(())
}

工具集成

编辑器支持

VS Code: Gaia Assembly 语法高亮插件
Vim: 语法文件和代码片段
Emacs: Major mode 支持

构建工具

Cargo: Rust 项目集成
Make: 传统构建系统
CMake: 跨平台构建

调试器

GDB: Linux/Unix 平台调试
LLDB: macOS 和现代 Linux
Visual Studio: Windows 平台调试

常见问题

编译错误

Q: 出现 "未定义的标签" 错误 A: 检查标签拼写和作用域，确保标签在使用前已定义。

Q: 栈溢出错误 A: 检查递归调用深度，确保有正确的终止条件。

性能问题

Q: 程序运行缓慢 A: 使用性能分析工具，检查热点代码路径。

Q: 内存使用过多 A: 检查内存分配和释放，避免内存泄漏。

汇编语法

基本语法规则

Gaia 汇编语言采用简洁直观的语法设计：

gaia

// 注释以 // 开头
/* 多行注释 */

// 标签定义
main:
    load 42        // 加载常量
    store result   // 存储到变量
    ret           // 返回

// 数据段
.data
    message: .string "Hello, World!"
    counter: .int 0

语法要素

指令: 小写字母，如 load, store, add
标签: 标识符后跟冒号，如 main:
常量: 数字、字符串、布尔值
变量: 标识符引用
注释: // 单行，/* */ 多行

接口概览

核心接口

方法	参数	返回值	描述
`new()`	-	`Assembler`	创建新的汇编器实例
`set_target()`	`Target`	`Result<()>`	设置目标平台
`compile()`	`&str`	`Result<CompileResult>`	编译源代码
`generate()`	-	`Result<Vec<u8>>`	生成目标代码

配置接口

方法	参数	描述
`optimize()`	`bool`	启用/禁用优化
`set_debug()`	`bool`	启用/禁用调试信息
`add_backend()`	`Box<dyn Backend>`	添加自定义后端
`set_output_format()`	`OutputFormat`	设置输出格式

目标平台

平台	描述
`Target::CLR`	.NET 中间语言 (MSIL)
`Target::JVM`	Java 字节码
`Target::PE`	Windows 可执行文件
`Target::ELF`	Linux/Unix 可执行文件
`Target::WASM`	WebAssembly

数据类型

基本类型

整数: int8, int16, int32, int64
浮点数: float32, float64
布尔值: bool
字符: char

复合类型

字符串: string
数组: array<T>
结构体: struct
指针: ptr<T>

类型转换

gaia

load 42          // int32
i32_to_f64       // 转换为 float64
f64_to_string    // 转换为字符串

调试指南

调试信息

使用 --debug 标志生成调试信息：

bash

gaia-assembler --debug program.gasm

断点设置

gaia

.debug_info
    .line 10
    .breakpoint main

变量监视

gaia

.watch variable_name

性能优化

编译优化

bash

# 启用优化
gaia-assembler --optimize program.gasm

# 指定优化级别
gaia-assembler --opt-level 3 program.gasm

代码优化技巧

减少栈操作: 合并连续的 load/store
循环优化: 使用寄存器缓存频繁访问的值
内联函数: 对小函数使用内联

最佳实践

代码组织

gaia

// 1. 数据段在前
.data
    constants: .int 42

// 2. 函数定义
.function helper()
    // 实现
.end

// 3. 主程序
main:
    // 主逻辑

命名规范

函数名：snake_case
常量：UPPER_CASE
变量：camelCase
标签：lowercase

错误处理

gaia

.function safe_divide(a, b)
    load b
    jz division_by_zero
    
    load a
    load b
    div
    ret
    
division_by_zero:
    load 0
    ret
.end

CLR/.NET 开发

.NET 集成

gaia

.assembly "MyAssembly"
.class public MyClass
    .method public static void Main()
        ldstr "Hello, .NET!"
        call void [mscorlib]System.Console::WriteLine(string)
        ret
    .end method
.end class

互操作性

调用 .NET 方法
使用 .NET 类型
异常处理

JVM/Java 开发

Java 字节码生成

gaia

.class public HelloJava
.super java/lang/Object

.method public static main([Ljava/lang/String;)V
    getstatic java/lang/System/out Ljava/io/PrintStream;
    ldc "Hello, Java!"
    invokevirtual java/io/PrintStream/println(Ljava/lang/String;)V
    return
.end method

JVM 特性

垃圾回收集成
异常处理
反射支持

WebAssembly 开发

WASM 模块

gaia

.module
.export "add" (func $add)

.func $add (param $a i32) (param $b i32) (result i32)
    local.get $a
    local.get $b
    i32.add
.end

Web 集成

JavaScript 互操作
内存管理
性能优化

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