fix: preserve nested exception semantics

Author: pikasTech

docs/MDTODO/details/pikapython-release-engineering/R1.4.1_Task_Report.md

@@ -0,0 +1,30 @@
+# R1.4.1 任务报告
+
+## 结论
+
+已在现有 parser/ASM/VM 异常框架内修复 Issue #368 的两个剩余可局部闭环问题：handler 内再次抛出的异常可继续传播到外层 try；父类 handler 的 alias 按实际异常类型构造对象，不再错误绑定为父类实例。未新增 VM 指令，未修改 `PikaVMError` 布局，未扩大 typed except 语法范围。
+
+## 实现
+
+- 将线程现有 `try_state` 从二值用法改为同字段的嵌套深度计数；`TRY` 递增、`NTR` 递减，所有 try 内判断统一按非零处理。handler 内抛出时仍保留外层深度，因此继续跳转到外层 `NTR/EXP`。
+- alias 字节码继续复用 `EXP -> JEZ -> OUT`。`EXP` 命中后根据错误栈中的 `exception_type` 复用既有异常哈希表，在 builtins 方法表定位实际异常构造器，构造对象并交给现有 `OUT`；parser 不再按 handler 声明类型执行 `RUN`。
+- 为既有跨文件函数 `obj_getProp()` 补充头文件声明，消除隐式返回类型导致的指针截断风险。
+- 本轮恢复的是 alias 的实际异常类型语义；原异常对象 identity、消息和参数未存入现有 `PikaVMError`，若要求完整保留需扩展错误状态模型，超出本轮非架构边界。
+
+## 测试
+
+- 失败基线：`except ArithmeticError as err` 中 `isinstance(err, ZeroDivisionError)` 为 0；内层 ValueError handler 再抛 TypeError 未被外层捕获。
+- 修复后 typed-except runtime matrix 和 legacy untyped `EXP`：2/2 通过，每个场景析构后 `pikaMemNow()==0`。
+- parser 合法/非法 typed except 邻接组合：5/5 通过。
+- Docker 隔离网络、LVGL 和既定不稳定 REPL 项的最终 Linux 回归：455/455 通过。
+- Valgrind 定向：50,586 alloc/free，退出时 0 bytes，0 errors。
+- minimal 配置 Release core 完整编译通过，临时配置已恢复 default。
+
+## 资源
+
+以提交 `84c27d435` 为同路径、同容器、Release、`PIKA_CONFIG_ENABLE=ON` 基线：
+
+- default：text 1,041,801 -> 1,042,129 B，增加 328 B；data 126,480 B、bss 24,342 B 不变。
+- minimal：text 990,809 -> 990,825 B，增加 16 B；data 47,436 B、bss 23,078 B 不变。
+- 额外寄存器收敛前 default 曾增加 456 B；复用 `EXP` 返回寄存器后回收 128 B。
+- 剩余 Flash 增量已登记 R1.4.2，按第二阶段独立回收，不撤销本轮正确性合同。

docs/MDTODO/details/pikapython-release-engineering/R1.4.2_Task_Report.md

@@ -0,0 +1,14 @@
+# R1.4.2 阶段报告
+
+## 当前状态
+
+资源债务尚未回收，任务保持进行中。已确认的最小正确性实现相对 `84c27d435` 为 default +328 B text、minimal +16 B text，data/bss 均不变。
+
+## 已拒绝实验
+
+- 直接调用哈希定位到的零参数原生异常 constructor：typed-except 测试通过且矩阵分配减少 172 次，但 default 净增扩大到 472 B、minimal 仍增加 16 B；异常 alias 是冷路径，不接受以额外 Flash 换取该分配收益，已撤回。
+- 对函数/类定义处理器 `__VM_instruction_handler_DEF` 单独使用 GCC `Os`：default 净增 416 B、minimal 净增 104 B，均劣于基线方案，已撤回。
+
+## 后续边界
+
+下一轮只接受经相同 Release A/B 证明 default 与 minimal 总体 text 均不增长的补偿；不得改变 R1.4.1 的嵌套传播、alias 实际类型和 legacy `EXP` 合同，不得降低 VM/runtime 热路径性能或增加 RAM。

docs/MDTODO/pikapython-release-engineering.md

@@ -22,10 +22,16 @@
 
 将 release_diff.py 改为不 checkout 工作区的只读比较，并增加 release-check 统一校验运行时版本、version_config、CMSIS Pack、包索引 commit 和 tag 一致性；依赖 R1.2，完成任务后将详细报告写入[任务报告](./details/pikapython-release-engineering/R1.3_Task_Report.md)。
 
-### R1.4
+### R1.4 [in_progress]
 
 复验并收口 Issue #367、#368、#369：已修复项补证据后关闭，仍复现的现有语法子集误拒绝作为 RC blocker 最小修复并回归；依赖 R1.1，完成任务后将详细报告写入[任务报告](./details/pikapython-release-engineering/R1.4_Task_Report.md)。
 
+#### R1.4.1 [completed]
+
+补齐并修复 Issue #368 剩余的 handler 内再次抛出到外层及父类捕获子类时 alias 保留原始异常实例语义；只在现有 typed except 子集和 VM 错误状态框架内最小处理，不改变异常/字节码大架构，完成 default/minimal 回归与资源核算，完成任务后将详细报告写入[任务报告](./details/pikapython-release-engineering/R1.4.1_Task_Report.md)。
+#### R1.4.2 [in_progress]
+
+第二阶段回收 R1.4.1 异常正确性修复的 Flash 增量：以同配置 Release A/B 为准，在不改变 typed except、嵌套传播和 alias 实际类型合同、不降低 VM/runtime 性能且不增加 RAM 的前提下，回收 default 328 B、minimal 16 B text；允许由其他低风险位置补偿，分别记录原增量、补偿收益和最终净变化，完成任务后将详细报告写入[任务报告](./details/pikapython-release-engineering/R1.4.2_Task_Report.md)。
 ### R1.5
 
 修复 Issue #372 的 optimize_speed runtime 缓存受 GTest 注册和分配布局影响问题，补不依赖偶然布局的回归并保持资源总体不膨胀；依赖 R1.1，完成任务后将详细报告写入[任务报告](./details/pikapython-release-engineering/R1.5_Task_Report.md)。

port/linux/test/pikaMain-test.cpp

@@ -504,9 +504,16 @@ TEST(pikaMain, python3_typed_except_runtime_matrix) {
         {"result=0\ntry:\n    raise ValueError\nexcept ValueError as err:\n"
          "    result=isinstance(err, ValueError)\n",
          1},
+        {"result=0\ntry:\n    1/0\nexcept ArithmeticError as err:\n"
+         "    result=isinstance(err, ZeroDivisionError)\n",
+         1},
         {"result=0\ntry:\n    try:\n        1/0\n    except ValueError:\n"
          "        result=1\nexcept ZeroDivisionError:\n    result=2\n",
          2},
+        {"result=0\ntry:\n    try:\n        raise ValueError\n"
+         "    except ValueError:\n        raise TypeError\n"
+         "except TypeError:\n    result=1\n",
+         1},
         {"result=0\ntry:\n    1/0\nexcept Exception:\n    result=1\n", 1},
         {"result=0\ntry:\n    1/0\nexcept ArithmeticError:\n    result=1\n",
          1},

src/PikaObj.c

@@ -4550,7 +4550,7 @@ void obj_setSysOut(PikaObj* self, char* fmt, ...) {
         if (self->vmFrame->error.code == PIKA_RES_OK) {
             self->vmFrame->error.code = PIKA_RES_ERR_RUNTIME_ERROR;
         }
-        if (self->vmFrame->vm_thread->try_state == TRY_STATE_INNER) {
+        if (self->vmFrame->vm_thread->try_state != TRY_STATE_NONE) {
             return;
         }
     }

src/PikaObj.h

@@ -397,6 +397,7 @@ PikaObj* obj_newObjFromConstructor(PikaObj* self,
                                    NewFun newClassFun);
 PikaObj* newRootObj(char* name, NewFun newObjFun);
 PikaObj* obj_getClassObj(PikaObj* obj);
+NativeProperty* obj_getProp(PikaObj* self);
 Arg* obj_getMethodArg(PikaObj* obj, char* methodName);
 Arg* obj_getMethodArg_noalloc(PikaObj* obj, char* methodName, Arg* arg_reg);
 Arg* obj_getMethodArgWithFullPath(PikaObj* obj, char* methodPath);

src/PikaParser.c

@@ -4229,10 +4229,7 @@ PIKA_PARSER_OPTIMIZE_SIZE char* AST_genAsm_top(AST* oAST, Args* outBuffs) {
                 sPikaAsm = strsAppend(&buffs, sPikaAsm, "0 JEZ 1\n");
                 char* sAlias = AST_getNodeAttr(oAST, "except_alias");
                 if (NULL != sAlias) {
-                    sPikaAsm = strsAppend(&buffs, sPikaAsm, "0 RUN ");
-                    sPikaAsm = strsAppend(
-                        &buffs, sPikaAsm, AST_getNodeAttr(oAST, "except"));
-                    sPikaAsm = strsAppend(&buffs, sPikaAsm, "\n0 OUT ");
+                    sPikaAsm = strsAppend(&buffs, sPikaAsm, "0 OUT ");
                     sPikaAsm = strsAppend(&buffs, sPikaAsm, sAlias);
                     sPikaAsm = strsAppend(&buffs, sPikaAsm, "\n");
                 }

src/PikaVM.c

@@ -436,6 +436,10 @@ void pika_vmSignal_setCtrlClear(void) {
 
 /* head declare start */
 static uint32_t PikaVMFrame_getInputArgNum(PikaVMFrame* vm);
+static Arg* VM_instruction_handler_RUN(PikaObj* self,
+                                       PikaVMFrame* vm,
+                                       char* data,
+                                       Arg* arg_ret_reg);
 static VMParameters* __pikaVM_runByteCodeFrameWithState(
     PikaObj* self,
     VMParameters* locals,
@@ -468,52 +472,54 @@ static void PikaVMFrame_setErrorCode(PikaVMFrame* vm, int8_t error_code) {
 #if PIKA_SYNTAX_EXCEPTION_ENABLE
 Arg* _type(Arg* arg);
 
+static const Hash exception_hashes[] = {
+    1142003074, 1346345301, 984971860, 1581723060, 675810883,
+    2000609318, 603406554,  1802197452, 366528582, 351017945,
+    1985385347, 650622313,  489249939,  1035868745, 799477063,
+    823649752,  247530422,  838371290,  1538545476, 1777242020,
+    2134842892, 1950608113, 742300048,  1836878090, 746628451,
+    1016945095, 282021160,  196451025,  1431286868, 173529092,
+    1299431183, 1326281044, 1956727606,
+};
+
+static const uint8_t exception_types[] = {
+    PIKA_EXCEPTION_MODULE_NOT_FOUND,
+    PIKA_EXCEPTION_UNBOUND_LOCAL,
+    PIKA_EXCEPTION_ZERO_DIVISION,
+    PIKA_EXCEPTION_NOT_IMPLEMENTED,
+    PIKA_EXCEPTION_KEYBOARD_INTERRUPT,
+    PIKA_EXCEPTION_GENERATOR_EXIT,
+    PIKA_EXCEPTION_STOP_ITERATION,
+    PIKA_EXCEPTION_INDENTATION,
+    PIKA_EXCEPTION_TAB,
+    PIKA_EXCEPTION_ARITHMETIC,
+    PIKA_EXCEPTION_OVERFLOW,
+    PIKA_EXCEPTION_RECURSION,
+    PIKA_EXCEPTION_RUNTIME,
+    PIKA_EXCEPTION_LOOKUP,
+    PIKA_EXCEPTION_INDEX,
+    PIKA_EXCEPTION_KEY,
+    PIKA_EXCEPTION_UNICODE,
+    PIKA_EXCEPTION_UNICODE,
+    PIKA_EXCEPTION_UNICODE,
+    PIKA_EXCEPTION_UNICODE,
+    PIKA_EXCEPTION_VALUE,
+    PIKA_EXCEPTION_TYPE,
+    PIKA_EXCEPTION_NAME,
+    PIKA_EXCEPTION_IMPORT,
+    PIKA_EXCEPTION_ATTRIBUTE,
+    PIKA_EXCEPTION_ASSERTION,
+    PIKA_EXCEPTION_MEMORY,
+    PIKA_EXCEPTION_OS,
+    PIKA_EXCEPTION_SYSTEM,
+    PIKA_EXCEPTION_SYSTEM_EXIT,
+    PIKA_EXCEPTION_BASE,
+    PIKA_EXCEPTION_EXCEPTION,
+    PIKA_EXCEPTION_SYNTAX,
+};
+
 PIKA_EXCEPTION_OPTIMIZE_SIZE static PikaExceptionType _exceptionTypeFromName(
     char* name) {
-    static const Hash exception_hashes[] = {
-        1142003074, 1346345301, 984971860, 1581723060, 675810883,
-        2000609318, 603406554,  1802197452, 366528582, 351017945,
-        1985385347, 650622313,  489249939,  1035868745, 799477063,
-        823649752,  247530422,  838371290,  1538545476, 1777242020,
-        2134842892, 1950608113, 742300048,  1836878090, 746628451,
-        1016945095, 282021160,  196451025,  1431286868, 173529092,
-        1299431183, 1326281044, 1956727606,
-    };
-    static const uint8_t exception_types[] = {
-        PIKA_EXCEPTION_MODULE_NOT_FOUND,
-        PIKA_EXCEPTION_UNBOUND_LOCAL,
-        PIKA_EXCEPTION_ZERO_DIVISION,
-        PIKA_EXCEPTION_NOT_IMPLEMENTED,
-        PIKA_EXCEPTION_KEYBOARD_INTERRUPT,
-        PIKA_EXCEPTION_GENERATOR_EXIT,
-        PIKA_EXCEPTION_STOP_ITERATION,
-        PIKA_EXCEPTION_INDENTATION,
-        PIKA_EXCEPTION_TAB,
-        PIKA_EXCEPTION_ARITHMETIC,
-        PIKA_EXCEPTION_OVERFLOW,
-        PIKA_EXCEPTION_RECURSION,
-        PIKA_EXCEPTION_RUNTIME,
-        PIKA_EXCEPTION_LOOKUP,
-        PIKA_EXCEPTION_INDEX,
-        PIKA_EXCEPTION_KEY,
-        PIKA_EXCEPTION_UNICODE,
-        PIKA_EXCEPTION_UNICODE,
-        PIKA_EXCEPTION_UNICODE,
-        PIKA_EXCEPTION_UNICODE,
-        PIKA_EXCEPTION_VALUE,
-        PIKA_EXCEPTION_TYPE,
-        PIKA_EXCEPTION_NAME,
-        PIKA_EXCEPTION_IMPORT,
-        PIKA_EXCEPTION_ATTRIBUTE,
-        PIKA_EXCEPTION_ASSERTION,
-        PIKA_EXCEPTION_MEMORY,
-        PIKA_EXCEPTION_OS,
-        PIKA_EXCEPTION_SYSTEM,
-        PIKA_EXCEPTION_SYSTEM_EXIT,
-        PIKA_EXCEPTION_BASE,
-        PIKA_EXCEPTION_EXCEPTION,
-        PIKA_EXCEPTION_SYNTAX,
-    };
     if (NULL == name) {
         return PIKA_EXCEPTION_NONE;
     }
@@ -547,7 +553,7 @@ void PikaVMFrame_setSysOut(PikaVMFrame* vm, char* fmt, ...) {
     if (vm->error.code == PIKA_RES_OK) {
         vm->error.code = PIKA_RES_ERR_RUNTIME_ERROR;
     }
-    if (vm->vm_thread->try_state == TRY_STATE_INNER) {
+    if (vm->vm_thread->try_state != TRY_STATE_NONE) {
         return;
     }
     va_list args;
@@ -1064,7 +1070,7 @@ static Arg* VM_instruction_handler_TRY(PikaObj* self,
                                        char* data,
                                        Arg* arg_ret_reg) {
     pika_assert(NULL != vm->vm_thread);
-    vm->vm_thread->try_state = TRY_STATE_INNER;
+    vm->vm_thread->try_state++;
     return NULL;
 }
 
@@ -1112,6 +1118,28 @@ PIKA_EXCEPTION_OPTIMIZE_SIZE static pika_bool _exceptionTypeIsMatch(
     }
     return pika_false;
 }
+
+static char* _exceptionTypeNameInScope(PikaObj* scope,
+                                       PikaExceptionType type) {
+    Hash exception_hash = 0;
+    for (size_t i = 0; i < sizeof(exception_types); i++) {
+        if (exception_types[i] == type) {
+            exception_hash = exception_hashes[i];
+            break;
+        }
+    }
+    NativeProperty* prop = obj_getProp(scope);
+    while (NULL != prop) {
+        for (int i = 0; i < (int)prop->methodGroupCount; i++) {
+            Arg* method = (Arg*)(prop->methodGroup + i);
+            if (method->name_hash == exception_hash) {
+                return methodArg_getProp(method)->name;
+            }
+        }
+        prop = (NativeProperty*)prop->super;
+    }
+    return NULL;
+}
 #endif
 
 PIKA_EXCEPTION_OPTIMIZE_SIZE static Arg* VM_instruction_handler_EXP(
@@ -1146,6 +1174,22 @@ PIKA_EXCEPTION_OPTIMIZE_SIZE static Arg* VM_instruction_handler_EXP(
         }
     }
     if (is_match) {
+        if (PIKA_INS(OUT) ==
+            PikaVMFrame_getInstructWithOffset(
+                vm, 2 * (int)instructUnit_getSize())) {
+            PikaObj* builtins = obj_getBuiltins();
+            char* exception_name = _exceptionTypeNameInScope(
+                builtins, error->exception_type);
+            obj_deinit(builtins);
+            if (NULL == exception_name) {
+                exception_name = data;
+            }
+            Arg* exception_arg = VM_instruction_handler_RUN(
+                self, vm, exception_name, arg_ret_reg);
+            if (NULL != exception_arg) {
+                stack_pushArg(&vm->stack, exception_arg);
+            }
+        }
         pikaVMThread_clearExceptionStack(vm->vm_thread);
     }
     return arg_setBool(arg_ret_reg, "", is_match);
@@ -1156,7 +1200,9 @@ static Arg* VM_instruction_handler_NTR(PikaObj* self,
                                        PikaVMFrame* vm,
                                        char* data,
                                        Arg* arg_ret_reg) {
-    vm->vm_thread->try_state = TRY_STATE_NONE;
+    if (vm->vm_thread->try_state != TRY_STATE_NONE) {
+        vm->vm_thread->try_state--;
+    }
     pikaVMThread_convertExceptionStack(vm->vm_thread);
     return NULL;
 }
@@ -4315,7 +4361,7 @@ static int pikaVM_runInstructUnit(PikaObj* self,
     if (pikaVMFrame_checkErrorStack(vm) != PIKA_RES_OK ||
         VMSignal_getCtrl() == VM_SIGNAL_CTRL_EXIT) {
         /* raise jmp */
-        if (vm->vm_thread->try_state == TRY_STATE_INNER) {
+        if (vm->vm_thread->try_state != TRY_STATE_NONE) {
             vm->jmp = VM_JMP_RAISE;
         } else {
             /* exit */