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类别:a 编译器缺陷(TPC 侧)
现象:编译 StubMergerIR.vp 时 `_EmitExternalFuncDeclLlvm` 报「函数声明名字悬空占用:
'50741ad4b4b0934d.LLVMTypeCore.__init__' 已进 module.scope,但 module.globals 中无对应
对象」,且该 FailFastError 被 `_LoadModuleDeclarationsFromFile` 的节点级 `except Exception`
吞成一行 WARN「忽略节点 ClassDef LLVMTypeCore 异常」后 continue。
机制(判据已写进代码注释与报文字段):
1) llvmlite 的 `Function.__init__` 不是事务性的:名字在 `_set_name` 即进 module.scope,
之后逐个建 Argument/ReturnValue 才做类型断言,最后才 add_global;中间任一步抛错都不
回滚 scope ⇒ 留下「globals 查无、scope 已占用」的悬空名字,后续同名创建只能报裸
DuplicatedNameError(或本仓的「名字悬空占用」),而真因——上一处被吞的创建失败——已丢失。
修法:BaseGen 新增 `InstallFuncCreateGuard()`(随模块导入装一次),在**失败路径**上
回滚名字(补 llvmlite 缺的那半截事务,模块状态可重试)并抛 FailFastError,报文含
函数名 / 本次签名 / 原始异常 / 创建调用点(栈上首个非 llvmlite、非包装函数的帧);
`DuplicatedNameError` 原样上抛——那是各调用点有意处理的正常分支(如「已存在则复用」)。
2) 首建失败与该 FailFastError 被 5 处兜底吞掉,使真因退化成一行 WARN:
· HandlesImports._LoadModuleDeclarationsFromFile 节点级 except(本现场的直接来源)
· HandlesImports stub 声明加载循环的两层 except
· HandlesImports._TryLoadFuncDeclsFromOutputStub 的裸 `except Exception: pass`
· HandlesFunctions._replace_function_decl 的 `except Exception: return old_func`
(此处 old_func 必为 None ⇒ 调用点把 None 当函数声明用)
修法:一律 `except FailFastError: raise`;其余异常维持原有口径(严格模式上抛 / 其余告警)。
验证:4 例冒烟(非法签名 → FailFastError 且报文含调用点;名字已回滚 ⇒ 同名可重试成功;
重复创建仍是 DuplicatedNameError 且旧名未被回滚;合法创建零副作用)全部通过;
BaseGen / HandlesImports / HandlesFunctions 三文件 py_compile 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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