Sikuwa first commit

incremental/cpp/incremental_core.h

@@ -0,0 +1,283 @@
+// sikuwa/incremental/cpp/incremental_core.h
+// 减量编译核心 - C++ 实现高性能组件
+// 指哪编哪：只编译源码改变的部分
+
+#ifndef SIKUWA_INCREMENTAL_CORE_H
+#define SIKUWA_INCREMENTAL_CORE_H
+
+#include <string>
+#include <vector>
+#include <unordered_map>
+#include <unordered_set>
+#include <memory>
+#include <functional>
+#include <optional>
+#include <chrono>
+
+namespace sikuwa {
+namespace incremental {
+
+// ============================================================================
+// 编译单元类型
+// ============================================================================
+enum class UnitType {
+    LINE,           // 单行
+    STATEMENT,      // 语句
+    FUNCTION,       // 函数
+    CLASS,          // 类
+    MODULE,         // 模块级
+    IMPORT,         // 导入语句
+    DECORATOR,      // 装饰器
+    BLOCK           // 代码块
+};
+
+// ============================================================================
+// 编译单元状态
+// ============================================================================
+enum class UnitState {
+    UNKNOWN,        // 未知
+    UNCHANGED,      // 未变更
+    MODIFIED,       // 已修改
+    ADDED,          // 新增
+    DELETED,        // 已删除
+    AFFECTED        // 受影响（依赖项变更）
+};
+
+// ============================================================================
+// 编译单元 - 最小编译粒度
+// ============================================================================
+struct CompilationUnit {
+    std::string id;                     // 唯一标识: file:start_line:end_line:hash
+    std::string file_path;              // 源文件路径
+    int start_line;                     // 起始行 (1-based)
+    int end_line;                       // 结束行 (1-based)
+    UnitType type;                      // 单元类型
+    std::string name;                   // 名称 (函数名/类名等)
+    std::string content_hash;           // 内容哈希
+    std::vector<std::string> dependencies;  // 依赖的单元ID列表
+    std::vector<std::string> dependents;    // 被依赖的单元ID列表
+    UnitState state;                    // 当前状态
+    
+    // 缓存相关
+    std::string cached_output;          // 缓存的编译产物
+    int64_t cache_timestamp;            // 缓存时间戳
+    bool cache_valid;                   // 缓存是否有效
+    
+    CompilationUnit() 
+        : start_line(0), end_line(0), type(UnitType::LINE), 
+          state(UnitState::UNKNOWN), cache_timestamp(0), cache_valid(false) {}
+};
+
+// ============================================================================
+// 版本快照 - 用于变更检测
+// ============================================================================
+struct Snapshot {
+    std::string file_path;
+    std::string content_hash;           // 整体内容哈希
+    std::vector<std::string> line_hashes;  // 每行哈希
+    std::unordered_map<std::string, CompilationUnit> units;  // 编译单元
+    int64_t timestamp;
+    
+    Snapshot() : timestamp(0) {}
+};
+
+// ============================================================================
+// 变更记录
+// ============================================================================
+struct ChangeRecord {
+    std::string unit_id;
+    UnitState change_type;
+    int old_start_line;
+    int old_end_line;
+    int new_start_line;
+    int new_end_line;
+    std::string reason;                 // 变更原因
+};
+
+// ============================================================================
+// 编译单元管理器 - 管理所有编译单元
+// ============================================================================
+class UnitManager {
+public:
+    UnitManager();
+    ~UnitManager();
+    
+    // 添加/更新编译单元
+    void add_unit(const CompilationUnit& unit);
+    void update_unit(const std::string& id, const CompilationUnit& unit);
+    void remove_unit(const std::string& id);
+    
+    // 查询
+    CompilationUnit* get_unit(const std::string& id);
+    const CompilationUnit* get_unit(const std::string& id) const;
+    std::vector<CompilationUnit*> get_units_by_file(const std::string& file_path);
+    std::vector<CompilationUnit*> get_units_in_range(const std::string& file_path, int start, int end);
+    
+    // 依赖关系
+    void add_dependency(const std::string& from_id, const std::string& to_id);
+    void remove_dependency(const std::string& from_id, const std::string& to_id);
+    std::vector<std::string> get_dependencies(const std::string& id) const;
+    std::vector<std::string> get_dependents(const std::string& id) const;
+    std::vector<std::string> get_affected_units(const std::string& changed_id) const;
+    
+    // 遍历
+    void for_each(std::function<void(CompilationUnit&)> callback);
+    size_t size() const { return units_.size(); }
+    void clear();
+    
+    // 序列化
+    std::string serialize() const;
+    void deserialize(const std::string& data);
+    
+private:
+    std::unordered_map<std::string, CompilationUnit> units_;
+    std::unordered_map<std::string, std::vector<std::string>> file_units_;  // file -> unit_ids
+    
+    // 递归获取所有受影响的单元
+    void collect_affected_recursive(const std::string& id, 
+                                    std::unordered_set<std::string>& visited) const;
+};
+
+// ============================================================================
+// 变更检测器 - 检测源码变更
+// ============================================================================
+class ChangeDetector {
+public:
+    ChangeDetector();
+    ~ChangeDetector();
+    
+    // 创建快照
+    Snapshot create_snapshot(const std::string& file_path, const std::string& content);
+    
+    // 检测变更
+    std::vector<ChangeRecord> detect_changes(const Snapshot& old_snap, const Snapshot& new_snap);
+    
+    // 定位变更行
+    std::vector<int> get_changed_lines(const Snapshot& old_snap, const Snapshot& new_snap);
+    
+    // 计算哈希
+    static std::string compute_hash(const std::string& content);
+    static std::string compute_line_hash(const std::string& line);
+    
+private:
+    // LCS 算法找出变更
+    std::vector<std::pair<int, int>> compute_lcs(const std::vector<std::string>& old_lines,
+                                                  const std::vector<std::string>& new_lines);
+};
+
+// ============================================================================
+// 编译缓存 - 缓存编译产物
+// ============================================================================
+class CompilationCache {
+public:
+    CompilationCache(const std::string& cache_dir);
+    ~CompilationCache();
+    
+    // 缓存操作
+    bool has(const std::string& unit_id) const;
+    std::string get(const std::string& unit_id) const;
+    void put(const std::string& unit_id, const std::string& output, const std::string& content_hash);
+    void invalidate(const std::string& unit_id);
+    void invalidate_all();
+    
+    // 验证缓存
+    bool is_valid(const std::string& unit_id, const std::string& current_hash) const;
+    
+    // 持久化
+    void save();
+    void load();
+    
+    // 统计
+    size_t size() const { return cache_.size(); }
+    size_t hit_count() const { return hits_; }
+    size_t miss_count() const { return misses_; }
+    
+private:
+    struct CacheEntry {
+        std::string output;
+        std::string content_hash;
+        int64_t timestamp;
+    };
+    
+    std::string cache_dir_;
+    std::unordered_map<std::string, CacheEntry> cache_;
+    mutable size_t hits_;
+    mutable size_t misses_;
+};
+
+// ============================================================================
+// 减量编译引擎
+// ============================================================================
+class IncrementalEngine {
+public:
+    IncrementalEngine(const std::string& cache_dir);
+    ~IncrementalEngine();
+    
+    // 注册编译单元
+    void register_units(const std::string& file_path, 
+                       const std::vector<CompilationUnit>& units);
+    
+    // 更新源码并检测变更
+    std::vector<ChangeRecord> update_source(const std::string& file_path,
+                                            const std::string& new_content);
+    
+    // 获取需要重新编译的单元
+    std::vector<std::string> get_units_to_compile() const;
+    
+    // 标记单元编译完成
+    void mark_compiled(const std::string& unit_id, const std::string& output);
+    
+    // 获取编译结果（按顺序拼接）
+    std::string get_combined_output(const std::string& file_path) const;
+    
+    // 缓存管理
+    CompilationCache& cache() { return cache_; }
+    const CompilationCache& cache() const { return cache_; }
+    
+    // 单元管理
+    UnitManager& units() { return units_; }
+    const UnitManager& units() const { return units_; }
+    
+    // 状态
+    void save_state();
+    void load_state();
+    
+private:
+    UnitManager units_;
+    ChangeDetector detector_;
+    CompilationCache cache_;
+    std::unordered_map<std::string, Snapshot> snapshots_;  // file -> snapshot
+    std::vector<std::string> units_to_compile_;
+    
+    // 扩展编译范围到完整结构
+    void expand_to_boundaries(const std::string& file_path, 
+                             std::vector<std::string>& unit_ids);
+};
+
+// ============================================================================
+// 工具函数
+// ============================================================================
+
+// 生成单元ID
+std::string generate_unit_id(const std::string& file_path, int start_line, 
+                            int end_line, const std::string& content_hash);
+
+// 获取当前时间戳
+int64_t current_timestamp();
+
+// 读取文件内容
+std::string read_file(const std::string& path);
+
+// 写入文件内容
+void write_file(const std::string& path, const std::string& content);
+
+// 分割行
+std::vector<std::string> split_lines(const std::string& content);
+
+// 合并行
+std::string join_lines(const std::vector<std::string>& lines);
+
+}  // namespace incremental
+}  // namespace sikuwa
+
+#endif  // SIKUWA_INCREMENTAL_CORE_H