45、线性一阶函数式中间语言的深入解析

线性一阶函数式中间语言的深入解析

1. 引言

在编程语言的研究中，线性一阶函数式中间语言（IL）及其相关概念有着重要的地位。本文将围绕IL的语义、命令式解释、程序等价性、不变性、活性、一致性以及从IL到IL/I的翻译等方面展开详细探讨。

2. IL语义与命令式解释

2.1 IL语义

IL具有线性特性，每个项的执行要么将控制权传递给严格子项，要么应用一个永不返回的函数，这确保了不需要运行时栈来管理延续。语义转换会在事件 v = α 中记录系统调用名称 α 和结果值 v 。

2.2 命令式解释IL/I

为了将IL转换为运行时不需要函数闭包的命令式语言，引入了IL/I。在IL/I中，变量绑定被解释为命令式赋值，函数应用变为 goto ，参数传递是对参数名称的并行赋值。闭包被块 (x, s) ∈ B 取代，且块不包含变量环境，因此被调用的函数可以看到变量的所有先前更新。例如：

1 let x = 7 in
2 fun f () = x in
3 let x = 5 in f ()

1 let x = 7 in
2 fun f () = x in
3 fun g x = f() in
4 let y = 5 in g y

这两个程序在IL/I中都返回5，而在IL中计算结果为7。为了得到IL/I的小步关系 −→I ，将