TermiNexus 4fc067e3bf perf(tpc): 按 profile 消掉两处主热点(stub 索引每 miss 重扫目录 / vtable 每类全扫函数)
依据 PROF/main_prof_10152.prof(main_time.txt: 失败 2362.46s,72 个文件全部走
顺序 _translate_file,tottime 合计 2288.9s):

  tottime      calls   函数
  491.7s      723782   nt._path_isdir            ← 总时长 21%
  268.6s       15762   StructGen._generate_structs
  182.9s      479819   nt.listdir                ← 8%
  87.2s    657640754   builtins.isinstance
  78.6s     41514263   ntpath.join
  75.9s     83047878   ntpath.splitroot
  75.7s         1631   StructGen._create_Vtable_globals   (46ms/次)
  66.6s       238007   HandlesImports._build_stub_index
  63.0s    317868145   str.startswith
  38.4s    175751378   str.endswith
  ...
  ── 仅 isdir + listdir + join/splitroot/endswith ≈ 850s ≈ 总时长的 37%

一、_build_stub_index 的零 syscall 快路径(HandlesImports + Phase2Translator)
    它由 _TryLoadStructFromStub 的**每次索引 miss** 调用(238k 次),每次都要
    2× os.path.isdir + 2× os.listdir + 全量 endswith/join 重拼文件集合 ——
    这正是上面 isdir 723k / listdir 479k 的主要来源。
    改为:写入方显式置脏(ImportHandle.MarkStubSetDirty),未置脏时直接返回。
    置脏点:① 每个文件翻译入口(_translate_file,顺序与 worker 模式皆按文件粒度
    覆盖)② 写 temp/<sha1>.stub.ll 之后 ③ 注册 include 写 output/<sha1>.stub.ll
    之后。索引建完即清脏。语义:增量重扫、output 覆盖 temp 全部不变,只是把
    "集合是否变化"由目录扫描改为写入方免费告知(编译进程内 stub 只增不改)。

二、_create_Vtable_globals 的 O(类数 × 函数数) → O(函数数)
    原实现对每个候选类都遍历一遍 self.functions 找 "{ClassName}." 前缀且非
    declare 的函数;改为一次性预计算"非 declare 函数名的全部点分前缀"集合,
    每类只做一次集合查询。判据等价(startswith(prefix) ⟺ prefix 在点分前缀集)。

重编后请再抓一次 profile 复核收益;下一梯队热点是 _generate_structs
(268.6s tottime / 35k 次调用)与 _parse_llvm_type(3.5M 次调用)。
2026-09-29 14:36:57 +08:00
2026-09-09 14:46:41 +08:00
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2026-07-18 19:25:40 +08:00
2026-07-18 19:25:40 +08:00

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 Python ast 模块依赖
  • ✅ 后端:includes/llvmlite/ 已替代 Python llvmlite 依赖
  • ⏳ 中间层:lib/core(~20K LOC)待用 TransPyC 重写

详见 wiki/13-bootstrapping.md。

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

  1. 环境:Python 3.12+、LLVM(llc/clang)、Windows(当前主平台)
  2. 构建项目:在项目目录运行 python ../Projectrans.py build(详见 wiki/12-project.md)
  3. 示例:参考 Test/ 下 30+ 测试项目(AstTest/ZlibTest/NoVTableTest/LLvmLiteTest 等)
  4. 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)
S
Description
A new language using Python syntax that achieves the speed of C/C++ and the ease of use of Python.
Readme
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Languages
Python 93.7%
C 6.3%