Use static allocator

CMakeLists.txt

@@ -25,6 +25,7 @@ add_executable(${PROJECT_NAME}
         src/typechecker.cpp
         src/binops.cpp
         src/casting.cpp
+        src/stack_allocator.cpp
 )
 target_compile_features(${PROJECT_NAME} PRIVATE cxx_std_20)
 target_compile_options(${PROJECT_NAME} PRIVATE -Wall -Weffc++ -Wextra -Wpedantic -Werror)

src/ast.h

@@ -10,6 +10,7 @@
 #include "binops.h"
 #include "tokens.h"
 #include "typechecker.h"
+#include "stack_allocator.h"
 
 namespace AST {
     class Node {
@@ -24,7 +25,8 @@ namespace AST {
     class Expression : public Node {
     public:
         Expression(token::Metadata meta) : Node{ meta } {}
-        virtual codegen::StackValue codegen(codegen::Builder& builder, codegen::Scope& scope) = 0;
+        virtual codegen::StackValue codegen(codegen::Builder& builder, codegen::Scope& scope, codegen::StackAllocator& allocator) = 0;
+        virtual void codegen_alloca(codegen::StackAllocator& allocator) = 0;
         virtual std::shared_ptr<types::Type> get_codegen_type(codegen::Scope& scope) = 0;
         virtual void typecheck_preprocess(typecheck::Scope& scope) = 0;
         virtual typecheck::ExpressionType typecheck(
@@ -37,7 +39,8 @@ namespace AST {
     class Statement : public Node {
     public:
         Statement(token::Metadata meta) : Node{ meta } {}
-        virtual void codegen(codegen::Builder& builder, codegen::Scope& scope) = 0;
+        virtual void codegen(codegen::Builder& builder, codegen::Scope& scope, codegen::StackAllocator& allocator) = 0;
+        virtual void codegen_alloca(codegen::StackAllocator& allocator) = 0;
         virtual void typecheck_preprocess(typecheck::Scope& scope) = 0;
         virtual void typecheck(typecheck::State& state, typecheck::Scope& scope) = 0;
     };
@@ -57,7 +60,8 @@ namespace AST {
         }
         virtual ~IntLiteralExpression() override = default;
         virtual std::string formatted() override;
-        virtual codegen::StackValue codegen(codegen::Builder& builder, codegen::Scope& scope) override;
+        virtual codegen::StackValue codegen(codegen::Builder& builder, codegen::Scope& scope, codegen::StackAllocator& allocator) override;
+        virtual void codegen_alloca(codegen::StackAllocator& allocator) override;
         virtual std::shared_ptr<types::Type> get_codegen_type(codegen::Scope& scope) override;
         virtual void typecheck_preprocess(typecheck::Scope& scope) override;
         virtual typecheck::ExpressionType typecheck(
@@ -75,7 +79,8 @@ namespace AST {
         StringLiteralExpression(token::Metadata meta, std::string value) : Expression{ meta }, m_value{ value } {}
         virtual ~StringLiteralExpression() override = default;
         virtual std::string formatted() override;
-        virtual codegen::StackValue codegen(codegen::Builder& builder, codegen::Scope& scope) override;
+        virtual codegen::StackValue codegen(codegen::Builder& builder, codegen::Scope& scope, codegen::StackAllocator& allocator) override;
+        virtual void codegen_alloca(codegen::StackAllocator& allocator) override;
         virtual std::shared_ptr<types::Type> get_codegen_type(codegen::Scope& scope) override;
         virtual void typecheck_preprocess(typecheck::Scope& scope) override;
         virtual typecheck::ExpressionType typecheck(
@@ -93,7 +98,8 @@ namespace AST {
         ValueReferenceExpression(token::Metadata meta, std::string name) : Expression{ meta }, m_name{ name } {}
         virtual ~ValueReferenceExpression() override = default;
         virtual std::string formatted() override;
-        virtual codegen::StackValue codegen(codegen::Builder& builder, codegen::Scope& scope) override;
+        virtual codegen::StackValue codegen(codegen::Builder& builder, codegen::Scope& scope, codegen::StackAllocator& allocator) override;
+        virtual void codegen_alloca(codegen::StackAllocator& allocator) override;
         virtual std::shared_ptr<types::Type> get_codegen_type(codegen::Scope& scope) override;
         virtual void typecheck_preprocess(typecheck::Scope& scope) override;
         virtual typecheck::ExpressionType typecheck(
@@ -122,7 +128,8 @@ namespace AST {
         }
         virtual ~BinaryOperationExpression() override = default;
         virtual std::string formatted() override;
-        virtual codegen::StackValue codegen(codegen::Builder& builder, codegen::Scope& scope) override;
+        virtual codegen::StackValue codegen(codegen::Builder& builder, codegen::Scope& scope, codegen::StackAllocator& allocator) override;
+        virtual void codegen_alloca(codegen::StackAllocator& allocator) override;
         virtual std::shared_ptr<types::Type> get_codegen_type(codegen::Scope& scope) override;
         virtual void typecheck_preprocess(typecheck::Scope& scope) override;
         virtual typecheck::ExpressionType typecheck(
@@ -148,7 +155,8 @@ namespace AST {
         }
         virtual ~FunctionCallExpression() override = default;
         virtual std::string formatted() override;
-        virtual codegen::StackValue codegen(codegen::Builder& builder, codegen::Scope& scope) override;
+        virtual codegen::StackValue codegen(codegen::Builder& builder, codegen::Scope& scope, codegen::StackAllocator& allocator) override;
+        virtual void codegen_alloca(codegen::StackAllocator& allocator) override;
         virtual std::shared_ptr<types::Type> get_codegen_type(codegen::Scope& scope) override;
         virtual void typecheck_preprocess(typecheck::Scope& scope) override;
         virtual typecheck::ExpressionType typecheck(
@@ -174,7 +182,8 @@ namespace AST {
         }
         virtual ~CastExpression() override = default;
         virtual std::string formatted() override;
-        virtual codegen::StackValue codegen(codegen::Builder& builder, codegen::Scope& scope) override;
+        virtual codegen::StackValue codegen(codegen::Builder& builder, codegen::Scope& scope, codegen::StackAllocator& allocator) override;
+        virtual void codegen_alloca(codegen::StackAllocator& allocator) override;
         virtual std::shared_ptr<types::Type> get_codegen_type(codegen::Scope& scope) override;
         virtual void typecheck_preprocess(typecheck::Scope& scope) override;
         virtual typecheck::ExpressionType typecheck(
@@ -197,7 +206,8 @@ namespace AST {
         }
         virtual ~RefExpression() override = default;
         virtual std::string formatted() override;
-        virtual codegen::StackValue codegen(codegen::Builder& builder, codegen::Scope& scope) override;
+        virtual codegen::StackValue codegen(codegen::Builder& builder, codegen::Scope& scope, codegen::StackAllocator& allocator) override;
+        virtual void codegen_alloca(codegen::StackAllocator& allocator) override;
         virtual std::shared_ptr<types::Type> get_codegen_type(codegen::Scope& scope) override;
         virtual void typecheck_preprocess(typecheck::Scope& scope) override;
         virtual typecheck::ExpressionType typecheck(
@@ -220,7 +230,8 @@ namespace AST {
         }
         virtual ~DerefExpression() override = default;
         virtual std::string formatted() override;
-        virtual codegen::StackValue codegen(codegen::Builder& builder, codegen::Scope& scope) override;
+        virtual codegen::StackValue codegen(codegen::Builder& builder, codegen::Scope& scope, codegen::StackAllocator& allocator) override;
+        virtual void codegen_alloca(codegen::StackAllocator& allocator) override;
         virtual std::shared_ptr<types::Type> get_codegen_type(codegen::Scope& scope) override;
         virtual void typecheck_preprocess(typecheck::Scope& scope) override;
         virtual typecheck::ExpressionType typecheck(
@@ -246,7 +257,8 @@ namespace AST {
         }
         virtual ~IndexAccessExpression() override = default;
         virtual std::string formatted() override;
-        virtual codegen::StackValue codegen(codegen::Builder& builder, codegen::Scope& scope) override;
+        virtual codegen::StackValue codegen(codegen::Builder& builder, codegen::Scope& scope, codegen::StackAllocator& allocator) override;
+        virtual void codegen_alloca(codegen::StackAllocator& allocator) override;
         virtual std::shared_ptr<types::Type> get_codegen_type(codegen::Scope& scope) override;
         virtual void typecheck_preprocess(typecheck::Scope& scope) override;
         virtual typecheck::ExpressionType typecheck(
@@ -272,7 +284,8 @@ namespace AST {
         }
         virtual ~FieldAccessExpression() override = default;
         virtual std::string formatted() override;
-        virtual codegen::StackValue codegen(codegen::Builder& builder, codegen::Scope& scope) override;
+        virtual codegen::StackValue codegen(codegen::Builder& builder, codegen::Scope& scope, codegen::StackAllocator& allocator) override;
+        virtual void codegen_alloca(codegen::StackAllocator& allocator) override;
         virtual std::shared_ptr<types::Type> get_codegen_type(codegen::Scope& scope) override;
         virtual void typecheck_preprocess(typecheck::Scope& scope) override;
         virtual typecheck::ExpressionType typecheck(
@@ -298,7 +311,8 @@ namespace AST {
         }
         virtual ~ListInitializerExpression() override = default;
         virtual std::string formatted() override;
-        virtual codegen::StackValue codegen(codegen::Builder& builder, codegen::Scope& scope) override;
+        virtual codegen::StackValue codegen(codegen::Builder& builder, codegen::Scope& scope, codegen::StackAllocator& allocator) override;
+        virtual void codegen_alloca(codegen::StackAllocator& allocator) override;
         virtual std::shared_ptr<types::Type> get_codegen_type(codegen::Scope& scope) override;
         virtual void typecheck_preprocess(typecheck::Scope& scope) override;
         virtual typecheck::ExpressionType typecheck(
@@ -318,7 +332,8 @@ namespace AST {
         }
         virtual ~ReturnStatement() override = default;
         virtual std::string formatted() override;
-        virtual void codegen(codegen::Builder& builder, codegen::Scope& scope) override;
+        virtual void codegen(codegen::Builder& builder, codegen::Scope& scope, codegen::StackAllocator& allocator) override;
+        virtual void codegen_alloca(codegen::StackAllocator& allocator) override;
         virtual void typecheck_preprocess(typecheck::Scope& scope) override;
         virtual void typecheck(typecheck::State& state, typecheck::Scope& scope) override;
     };
@@ -341,7 +356,8 @@ namespace AST {
         }
         virtual ~InitializationStatement() override = default;
         virtual std::string formatted() override;
-        virtual void codegen(codegen::Builder& builder, codegen::Scope& scope) override;
+        virtual void codegen(codegen::Builder& builder, codegen::Scope& scope, codegen::StackAllocator& allocator) override;
+        virtual void codegen_alloca(codegen::StackAllocator& allocator) override;
         virtual void typecheck_preprocess(typecheck::Scope& scope) override;
         virtual void typecheck(typecheck::State& state, typecheck::Scope& scope) override;
     };
@@ -355,7 +371,8 @@ namespace AST {
         }
         virtual ~ExpressionStatement() override = default;
         virtual std::string formatted() override;
-        virtual void codegen(codegen::Builder& builder, codegen::Scope& scope) override;
+        virtual void codegen(codegen::Builder& builder, codegen::Scope& scope, codegen::StackAllocator& allocator) override;
+        virtual void codegen_alloca(codegen::StackAllocator& allocator) override;
         virtual void typecheck_preprocess(typecheck::Scope& scope) override;
         virtual void typecheck(typecheck::State& state, typecheck::Scope& scope) override;
     };
@@ -377,7 +394,8 @@ namespace AST {
         }
         virtual ~IfStatement() override = default;
         virtual std::string formatted() override;
-        virtual void codegen(codegen::Builder& builder, codegen::Scope& scope) override;
+        virtual void codegen(codegen::Builder& builder, codegen::Scope& scope, codegen::StackAllocator& allocator) override;
+        virtual void codegen_alloca(codegen::StackAllocator& allocator) override;
         virtual void typecheck_preprocess(typecheck::Scope& scope) override;
         virtual void typecheck(typecheck::State& state, typecheck::Scope& scope) override;
     };

src/codegen.cpp

@@ -20,7 +20,7 @@ namespace AST {
         return this->m_ty;
     }
 
-    codegen::StackValue IntLiteralExpression::codegen(codegen::Builder& builder, codegen::Scope& scope) {
+    codegen::StackValue IntLiteralExpression::codegen(codegen::Builder& builder, codegen::Scope& scope, codegen::StackAllocator&) {
         auto ty = this->m_ty->codegen(builder, scope.structs);
 
         return codegen::StackValue{
@@ -38,7 +38,7 @@ namespace AST {
         return std::shared_ptr<types::Type> {stack_type};
     }
 
-    codegen::StackValue StringLiteralExpression::codegen(codegen::Builder& builder, codegen::Scope& scope) {
+    codegen::StackValue StringLiteralExpression::codegen(codegen::Builder& builder, codegen::Scope& scope, codegen::StackAllocator&) {
         auto stack_type = new types::ArrayType{
             std::make_shared<types::FundamentalType>(true, types::FundamentalTypeKind::Char),
             static_cast<uint32_t>(this->m_value.size()) + 1,
@@ -78,7 +78,7 @@ namespace AST {
         }
     }
 
-    codegen::StackValue ValueReferenceExpression::codegen(codegen::Builder& builder, codegen::Scope& scope) {
+    codegen::StackValue ValueReferenceExpression::codegen(codegen::Builder& builder, codegen::Scope& scope, codegen::StackAllocator&) {
         auto value = scope.values.find(this->m_name);
         if (value != scope.values.end()) {
             if (scope.is_lvalue) {
@@ -121,10 +121,10 @@ namespace AST {
         }
     }
 
-    codegen::StackValue BinaryOperationExpression::codegen(codegen::Builder& builder, codegen::Scope& scope) {
+    codegen::StackValue BinaryOperationExpression::codegen(codegen::Builder& builder, codegen::Scope& scope, codegen::StackAllocator& allocator) {
         auto lvalued = scope.with_lvalue();
-        auto lhs = this->m_lhs->codegen(builder, this->m_binop == types::BinOp::Assignment ? lvalued : scope);
+        auto lhs = this->m_lhs->codegen(builder, this->m_binop == types::BinOp::Assignment ? lvalued : scope, allocator);
-        auto rhs = this->m_rhs->codegen(builder, scope);
+        auto rhs = this->m_rhs->codegen(builder, scope, allocator);
         try {
             switch (this->m_binop) {
             case types::BinOp::Assignment:
@@ -155,12 +155,12 @@ namespace AST {
         return *fn_ty->return_type();
     }
 
-    codegen::StackValue FunctionCallExpression::codegen(codegen::Builder& builder, codegen::Scope& scope) {
+    codegen::StackValue FunctionCallExpression::codegen(codegen::Builder& builder, codegen::Scope& scope, codegen::StackAllocator& allocator) {
         std::vector<llvm::Value*> args{};
         for (auto& arg : this->m_args) {
-            args.push_back(arg->codegen(builder, scope).value);
+            args.push_back(arg->codegen(builder, scope, allocator).value);
         }
-        auto function = this->m_fn_expr->codegen(builder, scope);
+        auto function = this->m_fn_expr->codegen(builder, scope, allocator);
 
         auto value = builder.builder->CreateCall(llvm::dyn_cast<llvm::FunctionType>(function.ty->codegen(builder, scope.structs)), function.value, args, "call");
         return codegen::StackValue{
@@ -173,12 +173,12 @@ namespace AST {
         return this->m_ty;
     }
 
-    codegen::StackValue CastExpression::codegen(codegen::Builder& builder, codegen::Scope& scope) {
+    codegen::StackValue CastExpression::codegen(codegen::Builder& builder, codegen::Scope& scope, codegen::StackAllocator& allocator) {
         auto expr_ty = this->m_expr->get_codegen_type(scope);
         if (expr_ty->m_kind == types::TypeKind::Array
             && this->m_ty->m_kind == types::TypeKind::Pointer) {
             auto lvalued = scope.with_lvalue();
-            auto expr = this->m_expr->codegen(builder, lvalued);
+            auto expr = this->m_expr->codegen(builder, lvalued, allocator);
             auto cast = types::find_cast(scope.casts, expr.ty, this->m_ty);
             if (cast) {
                 return codegen::StackValue{
@@ -191,7 +191,7 @@ namespace AST {
             }
         }
         else {
-            auto expr = this->m_expr->codegen(builder, scope);
+            auto expr = this->m_expr->codegen(builder, scope, allocator);
             auto cast = types::find_cast(scope.casts, expr.ty, this->m_ty);
             if (cast) {
                 return codegen::StackValue{
@@ -209,9 +209,9 @@ namespace AST {
         };
     }
 
-    codegen::StackValue RefExpression::codegen(codegen::Builder& builder, codegen::Scope& scope) {
+    codegen::StackValue RefExpression::codegen(codegen::Builder& builder, codegen::Scope& scope, codegen::StackAllocator& allocator) {
         auto with_lvalue = scope.with_lvalue();
-        return this->m_expr->codegen(builder, with_lvalue);
+        return this->m_expr->codegen(builder, with_lvalue, allocator);
     }
 
     std::shared_ptr<types::Type> DerefExpression::get_codegen_type(codegen::Scope& scope) {
@@ -225,8 +225,8 @@ namespace AST {
         }
     }
 
-    codegen::StackValue DerefExpression::codegen(codegen::Builder& builder, codegen::Scope& scope) {
+    codegen::StackValue DerefExpression::codegen(codegen::Builder& builder, codegen::Scope& scope, codegen::StackAllocator& allocator) {
-        auto value = this->m_expr->codegen(builder, scope);
+        auto value = this->m_expr->codegen(builder, scope, allocator);
         if (value.ty->m_kind == types::TypeKind::Pointer) {
             auto loaded = value.ty->load(builder, value.value, scope.structs);
             return codegen::StackValue{
@@ -255,16 +255,16 @@ namespace AST {
     }
 
 
-    codegen::StackValue IndexAccessExpression::codegen(codegen::Builder& builder, codegen::Scope& scope) {
+    codegen::StackValue IndexAccessExpression::codegen(codegen::Builder& builder, codegen::Scope& scope, codegen::StackAllocator& allocator) {
         auto intended_ty = this->m_expr->get_codegen_type(scope);
 
         codegen::StackValue value;
         if (intended_ty->m_kind != types::TypeKind::Pointer) {
             auto lvalued = scope.with_lvalue();
-            value = this->m_expr->codegen(builder, lvalued);
+            value = this->m_expr->codegen(builder, lvalued, allocator);
         }
         else {
-            value = this->m_expr->codegen(builder, scope);
+            value = this->m_expr->codegen(builder, scope, allocator);
         }
 
         std::cout << intended_ty->formatted() << std::endl;
@@ -339,9 +339,9 @@ namespace AST {
         }
     }
 
-    codegen::StackValue FieldAccessExpression::codegen(codegen::Builder& builder, codegen::Scope& scope) {
+    codegen::StackValue FieldAccessExpression::codegen(codegen::Builder& builder, codegen::Scope& scope, codegen::StackAllocator& allocator) {
         auto lvalued = scope.with_lvalue();
-        auto struct_ptr = this->m_expr->codegen(builder, lvalued);
+        auto struct_ptr = this->m_expr->codegen(builder, lvalued, allocator);
         if (struct_ptr.ty->m_kind == types::TypeKind::Pointer) {
             auto ptr_ty = dynamic_cast<types::PointerType*>(struct_ptr.ty.get());
             if (ptr_ty->m_inner->m_kind == types::TypeKind::Struct) {
@@ -392,8 +392,8 @@ namespace AST {
         return this->m_ty;
     }
 
-    codegen::StackValue ListInitializerExpression::codegen(codegen::Builder& builder, codegen::Scope& scope) {
+    codegen::StackValue ListInitializerExpression::codegen(codegen::Builder& builder, codegen::Scope& scope, codegen::StackAllocator& allocator) {
-        auto value_ptr = builder.builder->CreateAlloca(this->m_ty->codegen(builder, scope.structs));
+        auto value_ptr = allocator.pop_alloca(this->m_ty);
 
         if (this->m_ty->m_kind == types::TypeKind::Array) {
             auto array_ty = dynamic_cast<types::ArrayType*>(this->m_ty.get());
@@ -404,7 +404,7 @@ namespace AST {
                 indices.push_back(llvm::ConstantInt::get(builder.builder->getInt32Ty(), counter++));
                 auto gep = builder.builder->CreateGEP(
                     array_ty->m_inner->codegen(builder, scope.structs), value_ptr, indices, "GEP");
-                builder.builder->CreateStore(expr->codegen(builder, scope).value, gep);
+                builder.builder->CreateStore(expr->codegen(builder, scope, allocator).value, gep);
             }
 
             auto ptr_ty = std::shared_ptr<types::Type>{
@@ -428,7 +428,7 @@ namespace AST {
                     struct_ty->codegen(builder, scope.structs), value_ptr, i, "struct_gep"
                 );
                 builder.builder->CreateStore(
-                    this->m_expressions[i]->codegen(builder, scope).value, gep);
+                    this->m_expressions[i]->codegen(builder, scope, allocator).value, gep);
             }
 
             auto ptr_ty = std::shared_ptr<types::Type>{
@@ -450,35 +450,34 @@ namespace AST {
     }
 
 
-    void ReturnStatement::codegen(codegen::Builder& builder, codegen::Scope& scope) {
+    void ReturnStatement::codegen(codegen::Builder& builder, codegen::Scope& scope, codegen::StackAllocator& allocator) {
         if (!builder.block)
             return;
 
         builder.builder->SetInsertPoint(builder.block);
 
-        auto value = this->m_expr->codegen(builder, scope);
+        auto value = this->m_expr->codegen(builder, scope, allocator);
         builder.builder->CreateRet(value.value);
     }
 
-    void ExpressionStatement::codegen(codegen::Builder& builder, codegen::Scope& scope) {
+    void ExpressionStatement::codegen(codegen::Builder& builder, codegen::Scope& scope, codegen::StackAllocator& allocator) {
         if (!builder.block)
             return;
 
         builder.builder->SetInsertPoint(builder.block);
-        this->m_expr->codegen(builder, scope);
+        this->m_expr->codegen(builder, scope, allocator);
     }
 
-    void InitializationStatement::codegen(codegen::Builder& builder, codegen::Scope& scope) {
+    void InitializationStatement::codegen(codegen::Builder& builder, codegen::Scope& scope, codegen::StackAllocator& allocator) {
         if (!builder.block)
             return;
 
         builder.builder->SetInsertPoint(builder.block);
 
         if (this->m_type->m_kind == types::TypeKind::Array) {
-            auto raw_llvm_ty = this->m_type->codegen(builder, scope.structs);
+            auto ptr = allocator.pop_alloca(this->m_type);
-            auto ptr = builder.builder->CreateAlloca(raw_llvm_ty);
             if (this->m_expr.has_value()) {
-                auto value = this->m_expr->get()->codegen(builder, scope);
+                auto value = this->m_expr->get()->codegen(builder, scope, allocator);
                 builder.builder->CreateStore(value.value, ptr, false);
             }
 
@@ -486,10 +485,9 @@ namespace AST {
             return;
         }
 
-        auto ty = this->m_type->codegen(builder, scope.structs);
+        auto ptr = allocator.pop_alloca(this->m_type);
-        auto ptr = builder.builder->CreateAlloca(ty);
         if (this->m_expr.has_value()) {
-            auto value = this->m_expr->get()->codegen(builder, scope);
+            auto value = this->m_expr->get()->codegen(builder, scope, allocator);
             builder.builder->CreateStore(value.value, ptr, false);
         }
 
@@ -500,13 +498,13 @@ namespace AST {
         scope.values[this->m_name] = codegen::StackValue{ ptr, ptr_ty };
     }
 
-    void IfStatement::codegen(codegen::Builder& builder, codegen::Scope& scope) {
+    void IfStatement::codegen(codegen::Builder& builder, codegen::Scope& scope, codegen::StackAllocator& allocator) {
         if (!builder.block)
             return;
 
         builder.builder->SetInsertPoint(builder.block);
 
-        auto condition = this->m_condition->codegen(builder, scope);
+        auto condition = this->m_condition->codegen(builder, scope, allocator);
 
         auto function = builder.block->getParent();
         auto then_block = llvm::BasicBlock::Create(*builder.context, "then", function);
@@ -521,13 +519,13 @@ namespace AST {
 
         builder.block = then_block;
         builder.builder->SetInsertPoint(then_block);
-        this->m_then->codegen(builder, scope);
+        this->m_then->codegen(builder, scope, allocator);
         builder.builder->CreateBr(after_block);
 
         if (else_block.has_value()) {
             builder.block = *else_block;
             builder.builder->SetInsertPoint(*else_block);
-            this->m_else->get()->codegen(builder, scope);
+            this->m_else->get()->codegen(builder, scope, allocator);
             builder.builder->CreateBr(after_block);
         }
 
@@ -597,8 +595,15 @@ namespace AST {
                 }
             }
 
+            codegen::StackAllocator allocator{ builder, scope.structs };
+
+            builder.builder->SetInsertPoint(BB);
             for (auto& statement : *this->m_statements) {
-                statement->codegen(builder, inner_scope);
+                statement->codegen_alloca(allocator);
+            }
+
+            for (auto& statement : *this->m_statements) {
+                statement->codegen(builder, inner_scope, allocator);
             }
         }
 

src/stack_allocator.cpp

@@ -0,0 +1,92 @@
+
+#include "stack_allocator.h"
+#include "ast.h"
+
+namespace codegen {
+    void StackAllocator::push_alloca(std::shared_ptr<types::Type> ty, std::string name) {
+        auto type = ty->codegen(this->m_builder, this->m_structs);
+        auto value = this->m_builder.builder->CreateAlloca(type, nullptr, name);
+        this->m_stack_ptrs.push_back(std::pair<llvm::Value*, std::shared_ptr<types::Type>>{ value, ty });
+    }
+
+    llvm::Value* StackAllocator::pop_alloca(std::shared_ptr<types::Type> ty) {
+        assert(this->m_stack_ptrs.size() > 0);
+        auto first = this->m_stack_ptrs[0];
+        assert(types::types_equal(first.second, ty));
+        this->m_stack_ptrs.erase(this->m_stack_ptrs.begin());
+        return first.first;
+    }
+}
+
+namespace AST {
+    void IntLiteralExpression::codegen_alloca(codegen::StackAllocator&) {
+    }
+
+    void StringLiteralExpression::codegen_alloca(codegen::StackAllocator&) {
+    }
+
+    void ValueReferenceExpression::codegen_alloca(codegen::StackAllocator&) {
+    }
+
+    void BinaryOperationExpression::codegen_alloca(codegen::StackAllocator& allocator) {
+        this->m_lhs->codegen_alloca(allocator);
+        this->m_rhs->codegen_alloca(allocator);
+    }
+
+    void FunctionCallExpression::codegen_alloca(codegen::StackAllocator& allocator) {
+        this->m_fn_expr->codegen_alloca(allocator);
+        for (auto& arg : this->m_args) {
+            arg->codegen_alloca(allocator);
+        }
+    }
+
+    void CastExpression::codegen_alloca(codegen::StackAllocator& allocator) {
+        this->m_expr->codegen_alloca(allocator);
+    }
+
+    void RefExpression::codegen_alloca(codegen::StackAllocator& allocator) {
+        this->m_expr->codegen_alloca(allocator);
+    }
+
+    void DerefExpression::codegen_alloca(codegen::StackAllocator& allocator) {
+        this->m_expr->codegen_alloca(allocator);
+    }
+
+    void IndexAccessExpression::codegen_alloca(codegen::StackAllocator& allocator) {
+        this->m_expr->codegen_alloca(allocator);
+    }
+
+    void FieldAccessExpression::codegen_alloca(codegen::StackAllocator& allocator) {
+        this->m_expr->codegen_alloca(allocator);
+    }
+
+    void ListInitializerExpression::codegen_alloca(codegen::StackAllocator& allocator) {
+        allocator.push_alloca(this->m_ty, "list");
+        for (auto& expr : this->m_expressions) {
+            expr->codegen_alloca(allocator);
+        }
+    }
+
+    void ReturnStatement::codegen_alloca(codegen::StackAllocator& allocator) {
+        this->m_expr->codegen_alloca(allocator);
+    }
+
+    void InitializationStatement::codegen_alloca(codegen::StackAllocator& allocator) {
+        allocator.push_alloca(this->m_type, this->m_name);
+        if (this->m_expr) {
+            (*this->m_expr)->codegen_alloca(allocator);
+        }
+    }
+
+    void ExpressionStatement::codegen_alloca(codegen::StackAllocator& allocator) {
+        this->m_expr->codegen_alloca(allocator);
+    }
+
+    void IfStatement::codegen_alloca(codegen::StackAllocator& allocator) {
+        this->m_condition->codegen_alloca(allocator);
+        this->m_then->codegen_alloca(allocator);
+        if (this->m_else) {
+            (*this->m_else)->codegen_alloca(allocator);
+        }
+    }
+}

src/stack_allocator.h

@@ -0,0 +1,28 @@
+
+#ifndef ALLOCATOR_H
+#define ALLOCATOR_H
+
+#include <vector>
+#include <llvm/IR/IRBuilder.h>
+
+#include "types.h"
+#include "builder.h"
+
+namespace codegen {
+    class StackAllocator {
+    private:
+        std::vector<std::pair<llvm::Value*, std::shared_ptr<types::Type>>> m_stack_ptrs;
+        codegen::Builder& m_builder;
+        codegen::TypeMap& m_structs;
+    public:
+        StackAllocator(codegen::Builder& builder, codegen::TypeMap& structs)
+            : m_stack_ptrs{}
+            , m_builder{ builder }
+            , m_structs{ structs } {
+        }
+        void push_alloca(std::shared_ptr<types::Type> ty, std::string name);
+        llvm::Value* pop_alloca(std::shared_ptr<types::Type> ty);
+    };
+}
+
+#endif