HaoLang 语言开发·全套专业术语手册（纯净最终版）

适用：自定义静态编译型语言、LLVM IRGen、精确GC设计、运行时调试、Windows/Linux跨平台编译、崩溃排查。
特性：无废话、无冗余、无无关系统术语、全覆盖开发链路。

一、GC 垃圾回收核心术语（运行时核心）

1.1 基础机制

  • STW（Stop-The-World）全局停顿：GC 独占执行，所有用户线程暂停；GC 卡顿唯一来源（易错：无 SWT）

  • Mutator 变异线程：用户业务执行线程，负责分配对象、修改引用

  • Collector 回收线程：专门执行 GC 标记、清理、压缩的线程

  • Root Set 根集合：GC 扫描起点（栈根、全局根、TLS、句柄、协程栈）

  • Reachable 可达性：从根能遍历到 = 存活；不可达 = 可回收

1.2 GC 算法阶段

  • Mark 标记：遍历所有存活对象打标

  • Sweep 清除：回收未标记对象，释放空闲内存

  • Compact 整理/压缩：移动存活对象消除内存碎片

  • Evacuation 疏散：复制 GC 迁移存活对象

  • Promotion 晋升：bug

1.3 并发GC核心机制

  • Write Barrier 写屏障：修改堆引用必须触发，并发GC、分代GC必备

  • Read Barrier 读屏障：读取引用触发，用于转发指针、弱引用、移动GC

  • SATB 初始快照：并发标记算法，防止漏标

  • Incremental Update 增量更新：另一种并发写屏障策略

  • Card Table 卡表：分代GC核心，记录跨代引用，避免全堆扫描

1.4 安全点 & 精确GC

  • Safepoint 安全点：用户代码唯一允许GC触发的位置

  • StackMap 栈映射表：安全点快照，标记栈/寄存器哪些是GC指针

  • Precise GC 精确GC：精准区分指针/数值，可移动、无误扫描

  • Conservative GC 保守GC：模糊扫描，不可移动对象（禁止用于正式语言）

1.5 分代 & 内存模型

  • Young Gen / Nursery 新生代：新对象分配区、高频回收

  • Old Gen 老年代：长期存活对象、低频回收

  • TLAB 线程本地分配缓冲区：无锁快速分配小对象

  • OOM 内存耗尽：GC回收后仍无可用堆内存

1.6 引用体系

  • Strong Ref 强引用：默认引用，阻止回收

  • Soft Ref 软引用：内存充足保留、内存紧张回收

  • Weak Ref 弱引用：不阻止回收，回收后自动置空

  • Phantom Ref 虚引用：仅回收通知，无法访问对象

  • Finalizer 终结器：对象销毁前回调（可短暂复活对象）

1.7 FFI GC 机制

  • Handle 句柄：原生代码间接持有GC对象，防止GC移动后指针失效

  • Local Handle 局部句柄：单次FFI调用生命周期

  • Global Handle 全局句柄：跨线程长期持有

二、LLVM IR & 中端优化核心术语（IRGen 必用）

这部分是你写 IRGen、GC 埋点、优化、安全点生成 100% 高频

2.1 IR 基础

  • IR（Intermediate Representation）中间表示：硬件无关的编译器中间代码

  • BasicBlock 基本块：IR 最小执行单元，单入口、单出口

  • Terminator 终结指令：块结束指令（br/ret/switch/invoke）

  • PHI φ节点：控制流汇合处的值合并，用于变量存活分析

  • Metadata 元数据：IR附加信息（调试信息、GC栈映射、类型信息）

2.2 GC 相关 IR 专属术语

  • Statepoint 安全点原语：LLVM 官方GC安全点指令

  • GCRoot GC根：IR层面标记存活指针

  • Deopt 反优化：安全点处还原变量状态，用于精确GC

  • StackMap 栈映射：Statepoint 产出，GC扫描依据

  • Patchpoint 补丁点：自定义安全点、自定义GC埋点

2.3 编译优化（IR 中端）

  • LICM 循环不变量外提：容易破坏GC生命周期，必须特殊防护

  • DCE 死代码消除：可能误删写屏障，必须屏蔽

  • Inline 函数内联：影响作用域栈根、必须重算GC根

  • LTO 链接时优化：跨模块IR全局优化

  • Alias Analysis 别名分析：判断指针是否重叠，影响屏障优化

  • Escape Analysis 逃逸分析：判断对象是否逃出栈，决定栈分配/堆分配

三、编译器前端 & 语义分析术语

  • AST 抽象语法树：源码结构化树形表示

  • Symbol Table 符号表：存储变量、函数、类型、作用域

  • Sema 语义分析：类型检查、作用域校验、合法性校验

  • Scope 作用域：GC栈根 push/pop 的核心依据

  • Binding 绑定：变量与符号关联

  • Type Check 类型检查：区分值类型/引用类型/GC托管类型

  • Boxing 装箱：值类型转GC堆对象

  • Unboxing 拆箱：堆引用转回值类型

四、ABI、内存布局、运行时模型

  • ABI 应用二进制接口：二进制调用约定、传参、返回值、结构体布局

  • Call Convention 调用约定：寄存器传参/栈传参规则

  • Data Layout 数据布局：对齐、大小、指针宽度、内存排布

  • Alignment 内存对齐：GC对象必须对齐，防止伪指针

  • GC Header 对象头：所有GC对象统一头部（标记位、元数据、转发指针）

  • Ref Bitmap 引用位图：标记结构体哪些字段是GC指针

  • VTable 虚表：接口/多态运行时函数跳转表

  • RTTI 运行时类型信息：运行时识别对象真实类型

五、编译、链接、工具链术语（纯净版）

只保留编译语言真正用到的，剔除系统垃圾术语

  • Frontend 前端：词法、语法、语义、AST

  • Midend 中端：IR生成、IR优化、GC埋点

  • Backend 后端：机器码生成、寄存器分配

  • ar 归档工具：打包 .o 为静态库 .a（编译期工具，非运行时）

  • Linker 链接器：合并目标文件、解析符号、生成可执行文件

  • Static Link 静态链接：代码打进exe

  • Dynamic Link 动态链接：运行时加载dll/so

  • Obj 文件：编译产出机器码目标文件

  • Cross Compile 交叉编译：跨平台编译

  • Triple 目标三元组：LLVM平台标识（arch-vendor-os-abi）

六、Windows & 跨平台崩溃、内存错误调试术语（精准有用）

  • AV（Access Violation）访问违例：最常见崩溃，非法内存读写（野指针、回收后访问）

  • SIGSEGV 段错误：Linux 等价 AV

  • SIGABRT 主动终止：断言失败、堆损坏、GC校验失败

  • Stack Overflow 栈溢出：递归过深、栈帧过多

  • SEH 结构化异常处理：Windows底层异常捕获

  • VEH 向量化异常处理：全局异常钩子

  • MiniDump .dmp 崩溃转储：崩溃现场快照，用于定位GC/IR问题

  • PDB 调试符号：Release 下定位源码行号必备

  • DWARF 调试信息：Linux 调试栈、行号、函数

  • ASAN 内存消毒器：检测越界、野指针、释放后复用

七、FFI & 运行时通用术语

  • FFI 外部函数接口：语言调用 C 原生代码

  • Unwind 栈展开：异常、return、GC安全点的栈回退

  • TLS 线程局部存储：线程私有数据、GC临时根、句柄域

  • Coroutine 协程：用户态轻线程，独立GC根栈

  • Safepoint Polling 安全点轮询：循环/长代码主动触发GC检测

八、高频易错混淆词（终极纠错）

  • ✅ STW 全局停顿 | ❌ 无 SWT

  • ✅ ABI 二进制约定 | ❌ API 源码接口

  • ✅ ar 编译期打包工具 | ❌ 不是GC/运行时术语

  • ✅ UAC 完全无关，已剔除，不属于开发调试术语

  • ✅ 精确GC依赖 StackMap + 引用位图

  • ✅ 写屏障不可被DCE/重排优化

九、补充：IRGen 专属隐藏场景术语（你之前缺的）

这是你做自定义语言 IRGen + GC 独有的、网上很少总结的关键术语

  • Temporary Root 临时根：表达式中间对象、链式调用、参数临时存活

  • Scope Root 作用域根：具名变量栈根

  • Root Liveness 根存活期：IR层面变量GC存活区间

  • Cross-Block Liveness 跨块存活：禁止GC临时根跨基本块滞留

  • Barrier Elision 屏障消除：安全的写屏障省略（必须严格校验）

  • GC Safe Region GC安全区：可触发GC的代码区间

  • GC Unsafe Region GC非安全区：禁止GC触发、禁止分配

  • Operand Bundle 操作数束：LLVM Statepoint 携带GC根信息

  • Liveout 活跃退出：基本块结束仍然存活的GC指针

  • Livein 活跃进入：基本块入口已存活GC指针

十、终极总结（开发心法）

IR 负责生成指令、LLVM负责优化、GC负责存活期、屏障负责内存一致性、安全点负责停顿可控、栈映射负责精准扫描、ABI负责二进制合法。