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2026-03-26 P3.2: Ownership Facts 与显式消费诊断 ​

背景 ​

P3.1 已经把 MIR、CFG、lexical scope 和 defer cleanup 的结构层建起来了，但“有 MIR”并不等于“已经有所有权系统”。

下一步不能直接做一个假装完整的 borrow checker。原因很简单：

  • Qlang 还没有把“哪些类型默认 copy、哪些默认 move、哪些上下文自动借用”的规则定死
  • match / for / for await 还保留在结构化 MIR terminator 上
  • method call 的语义虽然已经够识别 receiver 形态，但通用调用还没有 ownership contract

所以 P3.2 只做一件现在可以稳定落下的事情：

  • 建立 MIR 上的 ownership facts
  • 在此基础上实现“显式消费接收者 move self”的 moved-after-consume diagnostics

目标 ​

这轮的目标不是“所有权检查完成”，而是：

  1. 把 MIR local state analysis 做成独立层
  2. 建立 block entry / exit 状态、use / write / consume 事件和 merge 规则
  3. 只对显式消费语义做 diagnostics：
    • move self 方法调用会消费 receiver
    • 之后再次使用该 local 会报错
  4. 让这套分析能自然扩展到后续：
    • 通用 move classification
    • borrow / escape analysis
    • drop elaboration

为什么先只做 move self ​

move self 是当前语法里最明确的消费信号之一：

  • self 表示读
  • var self 表示可变借入 / 独占修改语义
  • move self 表示消费 receiver

这和未来的自动借用策略无冲突，而且用户也容易理解。

如果现在就把“普通调用参数默认 move 还是 borrow”硬编码成规则，后面大概率会返工。

新增分层 ​

新增 ql-borrowck crate，职责严格收窄：

  • 输入：
    • HIR
    • resolution
    • typeck result
    • MIR
  • 输出：
    • ownership diagnostics
    • body 级 ownership facts

它不负责：

  • type inference
  • 通用 method type checking
  • LLVM lowering

数据模型 ​

BorrowckResult ​

  • diagnostics
  • bodies

BodyFacts ​

  • owner
  • entry_states
  • exit_states
  • events

这样后续如果要做 ql ownership 或 IDE 解释面，不需要重新遍历分析过程。

LocalState ​

第一版状态足够简单：

  • Unavailable
  • Available
  • Moved(MoveInfo)

含义：

  • Unavailable
    • 还没 live，或者已经 dead
  • Available
    • 当前路径上可继续使用
  • Moved
    • 当前路径上已经被消费
    • MoveInfo 继续区分：
      • certainty = Definite
      • certainty = Maybe
      • origins = Vec<MoveOrigin>

MoveOrigin ​

要做可解释 diagnostics，必须保留 move 来源：

  • span
  • local
  • reason

当前 reason 只需要支持：

  • MoveSelfMethod { method_name }

输出面 ​

为了避免 ownership analysis 只能在 crate 内部自说自话，这一轮需要同时暴露两个观察面：

  • ql-analysis
    • 聚合 borrowck diagnostics
    • 提供可调试的 ownership text render
  • ql ownership <file>
    • 直接输出 body / block / local state / event 结果

分析规则 ​

作用对象 ​

P3.2 只跟踪 MIR local，不直接跟踪任意 projection。

原因：

  • 对 foo.bar.into_json() 这种 projection receiver，真正的“部分 move”语义需要更完整的 place-sensitive analysis
  • 现在先把 direct local receiver 做稳更重要

所以当前只对“直接 local 上调用 move self 方法”触发消费。

状态流 ​

前向数据流：

  • StorageLive(local) -> Available
  • StorageDead(local) -> Unavailable
  • Assign 到 local 根 place -> Available
  • BindPattern 中新 binding 在前面的 StorageLive 后已经视为 Available
  • move self 消费 -> Moved(origin)
  • block merge:
    • 全部 Available -> Available
    • 全部 Moved -> Moved
    • Available + Moved -> MaybeMoved
    • 其他混合暂时保守归入 MaybeMoved 或维持非致错状态

use 检查 ​

读取 local 时：

  • Available -> 允许
  • Moved -> definite diagnostic
  • MaybeMoved -> conditional diagnostic
  • Unavailable -> 当前切片不抢着做 uninitialized / dead-use 诊断

consume 识别 ​

当前只识别这一类 call：

  • callee 是 member call
  • 能唯一匹配到一个方法 candidate
  • 该方法 receiver 是 move self
  • receiver object 是“直接 local place”

一旦满足，就把该 local 记为 consume。

method candidate 匹配 ​

基于：

  • local 当前类型
  • impl / extend method 列表
  • method 名称

如果候选数不是 1，则本切片不产生 consume 事实，避免不稳定误报。

Diagnostics 形式 ​

definite ​

text
local `user` was used after move

label：

  • primary: 当前 use 位置
  • secondary: 之前的 move self 调用位置

conditional ​

text
local `user` may have been moved on another control-flow path

这类报错能提前验证 merge 逻辑是否可解释。

测试范围 ​

至少覆盖：

  1. direct move self 后再次使用 local 会报错
  2. self / var self 方法不会触发 move
  3. 条件分支里一侧消费、出口继续使用会报 may have been moved
  4. local 重新赋值后重新变为 available
  5. 无法唯一匹配 method candidate 时不误报

与后续切片的关系 ​

P3.2 完成后，下一步就能更自然地接：

  1. 更一般的 call consume contract
  2. place-sensitive move facts
  3. deferred cleanup 读取的 captured value 分析
  4. drop elaboration
  5. borrow / escape analysis

结论 ​

P3.2 的价值不在于“多报几个错误”，而在于先把 ownership analysis 变成一个独立、可验证、可扩展的编译器层。

先吃下 move self 这类显式消费语义，是对架构最稳、对用户最可解释、对后续扩展最不浪费的一步。

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