feat(ir): adiciona passes de otimização sobre o TAC

[guxvr]

[IR-04] Passes de otimização sobre o TAC: constant folding, propagation e DCE

Resumo

Implementa as otimizações básicas sobre o TAC descritas na issue #133,
operando sobre Vec<TacInstr> após o lowering da AST e antes da emissão
de assembly.

Alterações

src/codegen/inter/optimizations.rs (novo)

Passe	Descrição
constant_fold	Avalia BinOp/UnOp com operandos Int constantes; protege UB em C (div/mod por zero, shifts inválidos)
constant_propagation	Varredura forward propagando TempId → ConstValue; invalida em redefinições não-constantes
compute_liveness	Análise de liveness backward sobre TempId
dead_code_eliminate	Remove definições mortas sem side-effects
optimize_function	Orquestrador de ponto fixo dos passes

src/codegen/inter/mod.rs

Expõe pub mod optimizations.

src/ir/lower.rs

Adiciona lower_and_optimize — envolve lower_program + optimize_function
por função; ponto de entrada recomendado para a pipeline de compilação.

Testes

20 testes unitários em #[cfg(test)] dentro de optimizations.rs:

• Folding: aritmética, relacionais, bitwise, unário, guards de UB, bypass de Double
• Propagation: substituição em cadeia, invalidação em redefinição
• DCE: remoção de temporário morto, preservação de Call/Var, retenção de temporário vivo
• Pipeline: convergência completa ao ponto fixo, preservação de side-effects

running 20 tests
test codegen::inter::optimizations::tests::dce_keeps_used_temp ... ok
test codegen::inter::optimizations::tests::dce_preserves_call_even_if_unused ... ok
test codegen::inter::optimizations::tests::dce_preserves_var_assignment ... ok
test codegen::inter::optimizations::tests::dce_removes_unused_temp ... ok
test codegen::inter::optimizations::tests::fold_add_two_consts ... ok
test codegen::inter::optimizations::tests::fold_bitwise_and ... ok
test codegen::inter::optimizations::tests::fold_div_by_zero_preserved ... ok
test codegen::inter::optimizations::tests::fold_double_operand_not_folded ... ok
test codegen::inter::optimizations::tests::fold_nested_expression ... ok
test codegen::inter::optimizations::tests::fold_relational_eq_false ... ok
test codegen::inter::optimizations::tests::fold_relational_less ... ok
test codegen::inter::optimizations::tests::fold_shl_negative_rhs_preserved ... ok
test codegen::inter::optimizations::tests::fold_shl_rhs_64_preserved ... ok
test codegen::inter::optimizations::tests::fold_unary_neg ... ok
test codegen::inter::optimizations::tests::fold_unary_not ... ok
test codegen::inter::optimizations::tests::optimize_function_full_pipeline ... ok
test codegen::inter::optimizations::tests::optimize_function_preserves_call_chain ... ok
test codegen::inter::optimizations::tests::optimize_function_side_effect_label_preserved ... ok
test codegen::inter::optimizations::tests::propagation_invalidated_by_redefinition ... ok
test codegen::inter::optimizations::tests::propagation_simple_chain ... ok

Observações

• Atribuições a Operand::Var nunca são eliminadas (semântica observável de variáveis C)
• ConstValue::Double é intencionalmente excluído do folding para evitar
  divergência de precisão de ponto flutuante entre host e target
• Os passes existentes em src/codegen/inter/opt/ (sobre a representação Instruction)
  não foram alterados

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Closes #133

[Bappoz]

Revisei o PR #154 e encontrei um bug real de corretude: a análise de liveness usada pelo DCE fazia uma varredura linear única de trás para frente sobre toda a função, ignorando completamente Jump/CondJump/Label — ou seja, tratava o código como se não houvesse fluxo de controle. Isso fazia o DCE remover indevidamente atribuições feitas em um ramo de if/else (ou em loops) quando o uso só ocorria após o merge dos ramos, apagando código observável e quebrando a semântica do programa compilado. Reproduzi o bug com um teste isolado (confirmado falhando no código original) e corrigi substituindo a
análise por uma versão consciente de blocos básicos. Adicionei um teste de regressão (dce_keeps_def_used_only_after_if_else_merge) e a suíte completa (297
testes) passa.