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11 - 内置函数与运算符

Viper 支持 Python 内置函数和运算符，编译为对应的 C/LLVM 操作。

内置函数

print

print("Hello, World!")           # 调用 puts 或 printf
print(x, y)                      # 多参数输出

len

n: t.CInt = len(array)           # 获取数组长度（编译时常量）

sizeof

s: t.CSizeT = sizeof(t.CInt)     # sizeof(int)
s: t.CSizeT = obj.__sizeof__()        # sizeof(obj)

abs

a: t.CInt = abs(x)               # abs(x)

int / float / bool

i: t.CInt = int(3.14)            # (int)3.14
f: t.CFloat = float(42)          # (float)42
b: t.CBool = bool(x)             # x != 0

min / max

m: t.CInt = min(a, b)            # a < b ? a : b
m: t.CInt = max(a, b)            # a > b ? a : b

chr / ord

c: t.CChar = chr(65)             # 'A' (整数转字符)
n: t.CInt = ord('A')             # 65 (字符转整数)

range

用于 for 循环：

for i in range(10): pass         # for (int i = 0; i < 10; i++)
for i in range(5, 10): pass      # for (int i = 5; i < 10; i++)
for i in range(0, 10, 2): pass   # for (int i = 0; i < 10; i += 2)

运算符

算术运算符

Viper	C 等价	说明
a + b	a + b	加法
a - b	a - b	减法
a * b	a * b	乘法
a / b	a / b	浮点除法
a // b	a / b	整数除法
a % b	a % b	取模
a ** b	pow(a, b)	幂运算
-a	-a	取负
+a	+a	正号

位运算符

Viper	C 等价	说明
a & b	a & b	按位与
a | b	a | b	按位或
a ^ b	a ^ b	按位异或
~a	~a	按位取反
a << n	a << n	左移
a >> n	a >> n	右移

注意：| 运算符在类型注解中表示类型组合，在表达式中表示按位或。编译器根据上下文区分。

比较运算符

Viper	C 等价	说明
a == b	a == b	等于
a != b	a != b	不等于
a < b	a < b	小于
a > b	a > b	大于
a <= b	a <= b	小于等于
a >= b	a >= b	大于等于

逻辑运算符

Viper	C 等价	说明
a and b	a && b	逻辑与
a or b	a || b	逻辑或
not a	!a	逻辑非

增强赋值运算符

Viper	C 等价
a += b	a += b
a -= b	a -= b
a *= b	a *= b
a //= b	a /= b
a %= b	a %= b
a <<= b	a <<= b
a >>= b	a >>= b
a &= b	a &= b
a |= b	a |= b
a ^= b	a ^= b

类型自动转换

Viper 在算术运算中自动进行类型提升：

1. 整数宽度提升：较窄的整数类型自动扩展为较宽的类型

   • 有符号类型使用符号扩展（sext）
   • 无符号类型使用零扩展（zext）

2. 整数到浮点：整数与浮点数运算时，整数自动转换为浮点

3. 浮点精度提升：float 与 double 运算时，float 提升为 double

指针算术

指针与整数的加法支持自动计算偏移：

buf: t.CUInt32T | t.CPtr
buf[i] = value                    # buf[i] = value; (自动计算偏移)

数组下标

buf: list[t.CChar, 64]
buf[0] = 'H'                      # buf[0] = 'H';
buf[i] = value                    # buf[i] = value;

info.fname[0]                     # info.fname[0] (结构体数组成员访问)

成员访问

obj.x                             # obj.x (直接成员)
obj.method()                      # obj.method() (方法调用)
ptr.x                             # ptr->x (指针自动解引用)

字符串字面量

字符串字面量编译为 C 字符串常量（const char*），其为只读：

serial.puts("Hello")              # 传递 const char*

字符串索引

msg: t.CConst | str = "Hello"
serial.puts(c.Addr(msg[4]))       # 访问 msg[4] 的地址，输出 'o'

C 标准库函数

Viper 内置支持以下 C 标准库函数的直接调用：

函数	签名
strlen(s)	size_t strlen(const char* s)
memset(s, c, n)	void* memset(void* s, int c, size_t n)
memcpy(d, s, n)	void* memcpy(void* d, const void* s, size_t n)
memmove(d, s, n)	void* memmove(void* d, const void* s, size_t n)
memcmp(a, b, n)	int memcmp(const void* a, const void* b, size_t n)
strcmp(a, b)	int strcmp(const char* a, const char* b)
strncmp(a, b, n)	int strncmp(const char* a, const char* b, size_t n)
strcpy(d, s)	char* strcpy(char* d, const char* s)
strncpy(d, s, n)	char* strncpy(char* d, const char* s, size_t n)
strcat(d, s)	char* strcat(char* d, const char* s)
puts(s)	int puts(const char* s)
atoi(s)	int atoi(const char* s)
atol(s)	long atol(const char* s)
abs(x)	int abs(int x)
labs(x)	long labs(long x)

部分模式比如裸机没有 libc，则不能使用这些函数，即使环境满足，Viper 标准库也可能和 C 标准库冲突。