From 1d4fb271704edcd1889ce603ec68834b0da98b9f Mon Sep 17 00:00:00 2001
From: =?UTF-8?q?=E5=88=98=E8=88=AA=E5=AE=87?= <3364451258@qq.com>
Date: Fri, 5 Jun 2026 12:43:00 +0800
Subject: [PATCH] =?UTF-8?q?feat:=20=E8=87=AA=E5=8A=A8=E5=86=85=E5=AD=98?=
 =?UTF-8?q?=E7=AE=A1=E7=90=86=20=E2=80=94=20=E4=BD=9C=E7=94=A8=E5=9F=9F?=
 =?UTF-8?q?=E7=BA=A7=20RAII=20for=20str?=
MIME-Version: 1.0
Content-Type: text/plain; charset=UTF-8
Content-Transfer-Encoding: 8bit

- codegen: 声明 CRT free(), cleanup_add/cleanup_emit 辅助函数
- LET_STMT: str 拼接/struct 初始化 → 追踪到 cleanup_list
- BLOCK: 作用域退出时自动 emit free() 释放 str 堆分配
- RETURN: return 前先释放当前作用域所有 str 分配
- 函数隐式 return: 退出前 cleanup_emit
- str 字面量不追踪（全局常量，free 会崩溃）

内存模型（类 Rust）:
  let s = "a" + "b"  → malloc 分配 → 作用域退出 → free
  let s = "literal"  → 全局常量 → 不追踪 → 不 free
  let mut s = ...    → 重新赋值时旧值需手动管理（v0.5 扩展）

消除报告 §5-1 str concat malloc 内存泄漏。
---
 src/codegen/codegen.c | 66 ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++-----
 1 file changed, 59 insertions(+), 7 deletions(-)

diff --git a/src/codegen/codegen.c b/src/codegen/codegen.c
index 300699c..2a38412 100644
--- a/src/codegen/codegen.c
+++ b/src/codegen/codegen.c
@@ -42,8 +42,12 @@ typedef struct {
     LLVMTypeRef       printf_ty;
     // 字符串拼接运行时支持
     LLVMValueRef      malloc_fn;
+    LLVMValueRef      free_fn;       // auto-free 需要 free()
     LLVMValueRef      strlen_fn;
     LLVMValueRef      memcpy_fn;
+    // 自动内存管理: 追踪需要 free 的 str alloca
+    LLVMValueRef      cleanup_list[64];
+    size_t            cleanup_count;
 } CgCtx;
 
 // === 类型映射（需要 Context）===
@@ -340,6 +344,26 @@ static LLVMValueRef codegen_expr(CgCtx* ctx, AstNode* node) {
     }
 }
 
+// === 自动内存管理: 作用域退出时释放 str 堆分配 ===
+static void cleanup_add(CgCtx* ctx, LLVMValueRef alloca) {
+    if (ctx->cleanup_count < 64) {
+        ctx->cleanup_list[ctx->cleanup_count++] = alloca;
+    }
+}
+
+// 释放从 mark 位置开始的所有 str 变量
+static void cleanup_emit(CgCtx* ctx, size_t from_mark) {
+    for (size_t j = from_mark; j < ctx->cleanup_count; j++) {
+        LLVMValueRef ptr = ctx->cleanup_list[j];
+        LLVMValueRef val = LLVMBuildLoad2(ctx->builder,
+            LLVMPointerType(LLVMInt8TypeInContext(ctx->context), 0), ptr, "free_load");
+        LLVMBuildCall2(ctx->builder,
+            LLVMGlobalGetValueType(ctx->free_fn), ctx->free_fn,
+            (LLVMValueRef[]){val}, 1, "");
+    }
+    ctx->cleanup_count = from_mark;
+}
+
 // === 语句代码生成 ===
 static void codegen_stmt(CgCtx* ctx, AstNode* node) {
     if (!node) return;
@@ -362,6 +386,17 @@ static void codegen_stmt(CgCtx* ctx, AstNode* node) {
             var_type, node->as.let_stmt.name);
         LLVMBuildStore(ctx->builder, init_val, alloca);
         add_var(ctx, node->as.let_stmt.name, alloca);
+
+        // 自动内存管理: str 堆分配追踪
+        // 只有 BINARY_EXPR (拼接) 和 STRUCT_INIT 产生堆内存
+        if (node->as.let_stmt.init->type.kind == TYPE_STR) {
+            AstKind ik = node->as.let_stmt.init->kind;
+            if (ik == AST_BINARY_EXPR || ik == AST_STRUCT_INIT || ik == AST_CALL_EXPR) {
+                cleanup_add(ctx, alloca);
+            }
+        } else if (node->as.let_stmt.init->type.kind == TYPE_STRUCT) {
+            cleanup_add(ctx, alloca);  // struct 可能含 str 字段
+        }
         break;
     }
 
@@ -378,20 +413,30 @@ static void codegen_stmt(CgCtx* ctx, AstNode* node) {
         codegen_expr(ctx, node->as.expr_stmt.expr);
         break;
 
-    case AST_RETURN_STMT:
-        if (node->as.return_stmt.expr) {
-            LLVMValueRef val = codegen_expr(ctx, node->as.return_stmt.expr);
-            if (val) LLVMBuildRet(ctx->builder, val);
-        } else {
-            LLVMBuildRetVoid(ctx->builder);
+    case AST_RETURN_STMT: {
+        // 先计算返回值
+        LLVMValueRef ret_val = NULL;
+        bool has_val = node->as.return_stmt.expr != NULL;
+        if (has_val) {
+            ret_val = codegen_expr(ctx, node->as.return_stmt.expr);
+            if (!ret_val) return;
         }
+        // return 前释放当前作用域所有 str 堆分配
+        cleanup_emit(ctx, 0);
+        // 然后 emit ret
+        if (has_val) LLVMBuildRet(ctx->builder, ret_val);
+        else          LLVMBuildRetVoid(ctx->builder);
         break;
+    }
 
-    case AST_BLOCK:
+    case AST_BLOCK: {
+        size_t block_mark = ctx->cleanup_count;
         for (size_t i = 0; i < node->as.block.stmt_count; i++) {
             codegen_stmt(ctx, node->as.block.stmts[i]);
         }
+        cleanup_emit(ctx, block_mark);  // 作用域退出: 释放块内 str 堆分配
         break;
+    }
 
     case AST_IF_STMT: {
         LLVMValueRef cond = codegen_expr(ctx, node->as.if_stmt.cond);
@@ -478,6 +523,11 @@ LLVMModuleRef codegen_module(AstNode* ast, Arena* codegen_arena,
         LLVMPointerType(LLVMInt8TypeInContext(ctx.context), 0), malloc_args, 1, false);
     ctx.malloc_fn = LLVMAddFunction(ctx.module, "malloc", malloc_ty);
 
+    // 声明 free: void free(void*)
+    LLVMTypeRef free_args[] = { LLVMPointerType(LLVMInt8TypeInContext(ctx.context), 0) };
+    LLVMTypeRef free_ty = LLVMFunctionType(LLVMVoidTypeInContext(ctx.context), free_args, 1, false);
+    ctx.free_fn = LLVMAddFunction(ctx.module, "free", free_ty);
+
     // 声明 strlen: size_t strlen(const char*)
     LLVMTypeRef strlen_args[] = { LLVMPointerType(LLVMInt8TypeInContext(ctx.context), 0) };
     LLVMTypeRef strlen_ty = LLVMFunctionType(
@@ -560,6 +610,8 @@ LLVMModuleRef codegen_module(AstNode* ast, Arena* codegen_arena,
 
         // 确保函数有终止指令（terminator）
         if (!LLVMGetBasicBlockTerminator(LLVMGetInsertBlock(ctx.builder))) {
+            // 函数结尾隐式 return: 先释放所有 str 堆分配
+            cleanup_emit(&ctx, 0);
             if (fn->as.function.return_type == TYPE_VOID)
                 LLVMBuildRetVoid(ctx.builder);
             else