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【a 编译器缺陷】两处根因,同一现场(CallGenDispatch.vp:787
`len_ap: llvmlite.LLVMType* = len_val.Ty.Pointee`):
1) `_PointeeMatchesStruct` 只比 sha1 前缀 ⇒ 把**同模块的兄弟类**当成同一个类
(`50741ad4b4b0934d.ParamNode` 与 `50741ad4b4b0934d.LLVMType` 前缀相同,同出
includes/llvmlite/__types.vp)。结构体分支迭代 Gen.structs 时先命中 ParamNode
(它在 __types.vp 里声明更早)⇒ `_get_member_offset('Pointee','ParamNode')`
直接 fast-fail,报出与真因无关的类名。判据收紧为:**同一对象** 或 **IR 全名逐字相同**
(前缀标识的是模块,不是类)。同短名不同前缀(同一类的另一模块实例)仍由调用点的
`_UniqShortCN`(同短名候选唯一)放行,不受影响。
2) REnum 的变体字段在旧路径上无处可取:'Pointee' 只属变体键 'LLVMType_Ptr',
而主类 'LLVMType' 的成员表为空(HandlesClassDef:716)⇒ 即使接收者判对类名也必 fail-fast。
新增 `FuncGen._RenumVariantFieldOwner`,在 `_get_member_offset` 里当"主类不声明该字段"时改按
变体键取偏移。判据(逐条可查):① 主类经 `_IsRenumLayoutClass`(唯一判据源)判为 REnum;
② 变体键固定 `<主类短名>_<变体名>` 且成员表**首项恒为 `__tag`**(唯一产源:
HandlesClassDef._EmitREnumLlvm 与 HandlesImports 的 REnum 跨模块注册);
③ 恰有**一个**变体声明该字段(多个 ⇒ 不猜,照常 fail-fast);④ 变体 struct 已注册。
槽位正确的依据:变体 struct 的 body 是**主 REnum 镜像** `{i32 __tag, <max_variant_payload>}`,
变体成员表 `[__tag] + 载荷` 与主 REnum 槽位一一对应。
3) 载荷槽按**最大变体**宽度物化('Pointee' 槽是 i64),而字段本身声明为指针 ⇒
新增 `HandlesExprAttr._RenumVariantPayloadType` / `_CoerceVariantPayload`,在
`_gep_and_Load_member` 载入后按字段声明类型收口(int→ptr: inttoptr;ptr→ptr: bitcast;
int→int: trunc/zext;不可转换原样返回,交下游照常 fail-fast)。非 REnum 变体键逐字不变。
冒烟(临时脚本已删):_PointeeMatchesStruct 5 例、_RenumVariantFieldOwner 7 例、
载荷类型与转换 6 例、_get_member_offset 钩子(绑定真实方法)5 例 —— 全部通过。
TransPyC
TransPyC 是一种基于 Python 语法的系统级编程语言编译器,将 Python 子集(通过 t/c 模块类型注解赋予 LLVM 语义)编译为原生机器码。它不是 Python 的子集,也不是 C 的语法糖——它拥有独立的类型系统、两阶段编译模型和 SHA1 命名空间机制,适用于操作系统内核、嵌入式系统、驱动程序等底层开发场景。
能力证明
TransPyC 已用自身实现以下组件,证明其作为系统级语言的成熟度:
- ViperOS —— 真实操作系统内核(ViperOS/),含 gdt/idt/isr/mm/sched,可在 QEMU 启动
- 自研 Python 解析器 —— includes/ast/(4,176 LOC),用 TransPyC 自己写的词法+语法+AST,覆盖 CPython 几乎全部语法
- 自研 LLVM IR 生成库 —— includes/llvmlite/(~1,500 LOC),用 TransPyC 自己写的 IR 文本生成器,18/18 测试通过
- zlib 移植 —— Test/ZlibTest/,完整 deflate/inflate/huffman/checksum(~1,900 LOC)
- Win32 FFI 绑定 —— includes/w32/,file/memory/process/sync/console 全覆盖
- 泛型容器 —— includes/linkedlist.vp,
@t.NoVTable+ PEP 695 递归泛型继承class GNode(GSListNode[GNode])
核心设计理念
- Python 语法,LLVM 语义:源文件是合法的 Python 语法,但通过
t模块类型注解赋予 LLVM 级别的语义 - 类型注解即编译指令:类型注解决定 LLVM IR 的生成,不是可选的提示
- 两阶段编译:先提取声明接口(
.vpi+.stub.ll),再翻译源文件为含代码的.ll - SHA1 命名空间:每个源文件按内容 SHA1 哈希命名,自动消除跨模块符号冲突
- 零运行时开销:编译为原生代码,无 GC、无解释器、无虚拟机
自举进展
TransPyC 正在追求完全自举——用 TransPyC 重写 TransPyC 编译器自身。当前状态:
- ✅ 前端:
includes/ast/已替代 Pythonast模块依赖 - ✅ 后端:
includes/llvmlite/已替代 Pythonllvmlite依赖 - ⏳ 中间层:
lib/core(~20K LOC)待用 TransPyC 重写
模块总览
Viper 语言通过两个核心模块提供类型和操作支持:
| 模块 | 用途 | 导入方式 |
|---|---|---|
t |
类型定义系统 | import t |
c |
C 语言操作指令 | import c |
快速上手
- 环境:Python 3.12+、LLVM(llc/clang)、Windows(当前主平台)
- 构建项目:在项目目录运行
python ../Projectrans.py build(详见 wiki/12-project.md) - 示例:参考 Test/ 下 30+ 测试项目(AstTest/ZlibTest/NoVTableTest/LLvmLiteTest 等)
- 写第一个程序:
import t, c
from stdint import *
import stdio
def main() -> CInt | CExport:
stdio.printf("Hello, Viper!\n")
return 0
文档索引
| 文件 | 内容 |
|---|---|
| 01-overview.md | 语言概述、两阶段编译流程、SHA1 命名空间、t.CDefine/t.CExport/t.CInline 深度解析 |
| 02-type-system.md | 类型系统(基本类型、指针、数组、结构体、联合体、枚举、typedef、__attribute__) |
| 03-variables.md | 变量声明与赋值(含 t.CDefine 常量) |
| 04-functions.md | 函数定义与调用(含 t.CExport、t.CInline、t.CDefine 函数、-> tuple[...] 多返回值) |
| 05-classes.md | 类与数据布局(结构体、联合体、枚举、typedef、位域) |
| 06-oop.md | 面向对象与运算符重载(@t.Object、@t.CVTable、@t.NoVTable、继承、dunder 方法) |
| 07-control-flow.md | 控制流(条件、循环、match) |
| 08-c-operations.md | C 语言操作(指针、内联汇编、FFI 外部函数声明、LLVM IR 内联) |
| 09-exceptions.md | 异常处理 |
| 10-imports.md | 模块与导入系统(存根生成、SHA1 命名空间与导入) |
| 11-builtins.md | 内置函数与运算符 |
| 12-project.md | 项目配置与构建(增量编译、SHA1 映射) |
| 13-bootstrapping.md | 自举可行性分析(当前进展、剩余工作、路径规划) |
Description
A new language using Python syntax that achieves the speed of C/C++ and the ease of use of Python.
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