【类别 c 源码违规(注解漏指针)】与 includes/_fakeduck.vp 的 split 返回注解配套: split 返回的是堆对象指针(list[T] 一律以指针传递),故接收变量也须按指针声明。 Test/FakeDuckTest/App/main.vp:260 list_s: list[str] → list[str] | t.CPtr Test/FakeDuckTest/App/main.vp:274 list_a: list[str] → list[str] | t.CPtr Test/FakeDuckTest/App/main.vp:275 list_b: list[str] → list[str] | t.CPtr 行为不变:len(list_s) / zip(list_a, list_b) / for-in 都作用在对象上做方法分派, 指针与值写法在这些用法下等价;改注解只为与新判据(指针↔非基本类型值不隐式互转)自洽。 全仓 list 型声明共 383 处用指针写法,本处 3 处是仅剩的值类型写法。
TPV 测试项目总览
本文档基于 Test/ 目录下全部 68 个测试项目的源码总结其功能,并按实现难度升序排列(简单在前、困难在后),供编译器开发按序推进。
测试框架:几乎所有项目使用
testcheck库(begin/section/check/ok/end)输出 PASS/FAIL 并汇总。多数项目还依赖memhub内存分配器与t.CInt/t.CExport等 C 互操作类型。
一、全部测试功能一览(按实现难度升序)
难度:简单(16 个)—— 基础语法、库 API 直接调用
| # | 项目 | 功能概述 | 关键特性 |
|---|---|---|---|
| 1 | FuncTest | 函数调用基准:多参数、递归阶乘、双递归斐波那契、指针参数、u64/bool 返回、嵌套调用 | 函数定义/调用、递归、指针参数 |
| 2 | LoopTest | 循环基准:for/while/Collatz/嵌套 for/break/continue/带步长 range/u64 计数 | 循环、break/continue、range 步长 |
| 3 | StringTest | string 库:strlen/strcpy/strcat/strcmp/strncpy/下标取字符/snprintf | string 库、C 字符串指针 |
| 4 | StructTest | 结构体:字段读写、嵌套(Rect.origin.x)、取地址修改、传值参数、数组布局 |
t.Struct、嵌套结构体、结构体指针/数组 |
| 5 | EqTest | 比较语义:str 的 == 是指针地址比较(值比较须 strcmp)、is 身份比较、与 None 比较 |
比较运算符、None、string.strcmp |
| 6 | ShortCircuitTest | 短路求值:and/or/not 的求值顺序与副作用检测 |
短路语义、副作用函数 |
| 7 | IterTest | for ch in str 逐字符迭代:求和字符码、写入数组、手动 strcpy |
for-in 指针迭代、联合类型 |
| 8 | Extern2Test | 回归:CExtern/CExport/State 声明函数只生成一次 declare 不重复 define | 外部声明修饰符、声明去重 |
| 9 | SlotsBugTest | 回归:__slots__ + 可识别类型注解不再误判崩溃(以编译通过为准) |
slots、类型注解解析 |
| 10 | ListTest | list[int] 容器:append/get/len/set/pop/clear/扩容/复用 |
泛型 list、特殊方法 |
| 11 | MpoolOopTest | MemPool(bump)/MemSlab(定长块)OOP 测试:alloc/reset/free 复用、viperio.Buf | memhub 库、with 上下文、句柄类型 |
| 12 | DocTest | __doc__ 魔法字符串:本模块与跨模块函数/类/方法 docstring 读取 |
docstring、doc 属性 |
| 13 | ForAndLoopTest | 迭代器组合:range/zip/enumerate 遍历 list/str/range,元组解包 | 内置迭代器、元组解包 |
| 14 | VRandomTest | vrandom 库:RDRAND 硬件随机数 + 10 种统计分布采样 | vrandom 库、硬件随机数 |
| 15 | VariadicTest | 变参 printf/snprintf:整数提升匹配 %u/%lu/%d/%x、边界值 | 变参 ABI、整数提升、格式串 |
| 16 | ClosureCallTest | 最小复现:闭包返回 t.CPtr 函数指针后直接 f() 调用 |
闭包、函数指针直接调用 |
难度:简单 → 中等(3 个)—— 泛型入门
| # | 项目 | 功能概述 | 关键特性 |
|---|---|---|---|
| 17 | GenericTest | 泛型基础:泛型函数/多类型参数/泛型类/多次特化/嵌套调用/CArray | 泛型函数与类、特化、t.CArray |
| 18 | GenericTest3 | 泛型函数手动传类型参数 double[t.CInt](21) |
显式类型参数调用语法 |
| 19 | GenericTest4 | 泛型类手动传类型参数 Box[t.CInt](42)(GenericTest3 的类版本) |
泛型类显式特化语法 |
难度:中等(21 个)—— 类型系统、容器、基础 OOP
| # | 项目 | 功能概述 | 关键特性 |
|---|---|---|---|
| 20 | TypeCastTest | 类型转换:zext/sext/trunc、C 语义运算(-100//7=-14)、CDefine、指针整数互转 | C 整数体系、C 语义运算规则 |
| 21 | PointerTest | 指针操作:global 语义/指针算术/数组退化/CVoid↔CUInt32T/字节偏移/大小端 | 指针类型体系、global、大小端 |
| 22 | LoopMathTest | while + 数学运算:四则/取模/位运算/复合赋值/三元/优先级/跨模块宏 | 运算全套、运算符优先级、宏引用 |
| 23 | StringIterTest | 指针迭代/算术、c.Deref/Set/Addr、多级指针、手动 strcpy;@t.Object 内联数组 | 指针算术、内联结构体数组 |
| 24 | ExpandKeywordsTest | 软关键字 fn/fun/func/function 与 def 等价、PEP 695 泛型函数 | 软关键字解析、泛型函数 |
| 25 | SprintfTest | viperlib.snprintf:%a/%A 十六进制浮点与 glibc 对照、%g 精度 bug、多 int 变参 | 浮点格式化、变参 ABI |
| 26 | FormatStringTest | f-string 格式说明符:0x/016X/d/.2f、str 指针算术、CArray[u64]、ctraits.isptr | f-string、格式说明符、编译期类型判断 |
| 27 | ClassArrayTest | 类与数组基础:数据类/三维点/带 init 类/栈堆分配/各类数组/退化指针 | OOP、t.CArray、堆管理 |
| 28 | BuiltinDecoratorTest | 内置装饰器:@property/getter/setter/deleter、@staticmethod、@classmethod 及混用 | 装饰器全套访问器 |
| 29 | OopInheritTest | OOP 继承多态:@t.CVTable 虚方法覆盖、链式调用、运算符重载、三层继承 | 虚分派、运算符重载、链式调用 |
| 30 | MemhubTest | MemManager 多态:基类指针虚分派 alloc/free、calloc 内部调虚函数 | 虚方法多态、继承体系 |
| 31 | EnumTest | 枚举:CEnum 取值 + REnum 携带数据变体,match/case 解构字段 | CEnum、REnum、match 解构 |
| 32 | DefineTest | 编译期宏:CDefine 常量/宏函数、c.CIf/CIfdef/CIfndef 条件编译、platmacro 平台宏 | 编译期宏、条件编译、平台探测 |
| 33 | ClosureTest | 闭包作用域:global/nonlocal 嵌套/lambda 捕获/循环变量/global 数组 | 闭包、nonlocal/global、lambda |
| 34 | ClosureTest2 | 闭包进阶:nonlocal 条件分支/多变量 swap/引用 vs 值捕获/三层嵌套/结构体修改 | 引用捕获语义、多层级 nonlocal |
| 35 | G3 | GSListNode F-bounded 泛型继承:class Node(GSListNode[Node]) 链遍历求和 |
递归泛型/自引用特化 |
| 36 | G6 | atom 模块内联汇编原子操作:test_and_set/clear/fence/is_lock_free/spinlock | 内联汇编原子操作 |
| 37 | VectorGenericTest | 泛型容器 vector.Vector(MemPool 池化):Vector[int]/Vector[double] | 泛型容器、内存池 |
| 38 | DictTest | dict 库:set/get/下标/len/contains/迭代/扩容/JSON dumps-loads/嵌套/get_vtype | dict 库、JSON、c.Deref |
| 39 | HashLibTest | hashlib md5/sha1/sha256/sha512、base64 往返、binascii 全套、默认参数函数 | 哈希/编码库、默认参数 |
| 40 | ArgparseTest | argparse 库:手工 argv 解析、STORE/STORE_TRUE/COUNT 动作、--name=value、默认值 | argparse、内存布局 |
难度:较难(26 个)—— 泛型进阶、多继承、闭包难点、编译器自身库
| # | 项目 | 功能概述 | 关键特性 |
|---|---|---|---|
| 41 | GenericTest2 | 高级泛型:Stack[T]/Range[T]/Container[T]/泛型指针交换/sizeof 特化语义 | 泛型+指针+sizeof 特化 |
| 42 | G4 | includes 泛型继承(Phase1 stub 路径)+ 多模块(3 caller 交叉引用)链操作 | 泛型继承展平、多模块编译 |
| 43 | G5 | GSList[T] opaque 降级问题 + 访问器方案、泛型类作字段类型 | 泛型容器 opaque、跨模块 stub |
| 44 | G7 | 最小复现:类名 Value 与全局变量冲突导致 struct body 不完整 | 符号表命名冲突 |
| 45 | GenericOopTest | 泛型+OOP 组合:泛型函数互调、泛型类方法调泛型函数、多类型参数 | 泛型嵌套、联合类型强转语法 |
| 46 | EdgeCaseTest | 类型系统边界:import 别名作基类、前向引用继承、三层 CVTable 传播、BigEndian | 类型别名、前向引用、字节序 |
| 47 | MultiInheritTest | 多继承:字段合并展平、菱形去重、MRO、CVTable 多继承、运算符重载继承 | 多继承布局、菱形、MRO |
| 48 | SuperTest | super() 语义:init 传递、静态绑定父类方法、三层链、MRO 查找 | super、虚表继承、MRO |
| 49 | IsinstanceTest | isinstance 运行时 vtable 继承链比较、元组类型、多继承、跨模块虚分派 | isinstance、运行时类型系统 |
| 50 | NoVTableTest | @t.NoVTable 继承:双向/单向链表库、显式向下转型、递归泛型 | 无 vptr 布局、跨模块继承 |
| 51 | HashTableTest | hashtable 库全生命周期:插入/更新/删除/迭代/50 元素扩容/空表 | 哈希表、Python 风格特殊方法 |
| 52 | JsonTest | json 库:构造/解析/序列化/嵌套取值/转义/内存复用 | json 库、条件表达式、转义 |
| 53 | LogicFlowTest | 控制流组合:for/while 嵌套、match 元组/守卫/穿透、c.Break/c.NoBreak | match 语法面、控制流代码生成 |
| 54 | FakeDuckTest | str 扩展方法全套 + 魔法字段 data/mbuddy 注入 + split 8 种边界 + zip | 扩展方法、魔法字段注入、迭代器 |
| 55 | DecoratorTest | 自定义装饰器 v4 约定:双阶段钩子、返回语义、@repeat(3)、递归保护 | 装饰器运行时机制 |
| 56 | BuddyTest | MemBuddy 伙伴分配器压力测试:alloc/free/合并/calloc/realloc/边界/4 线程并发/OOM | 内存分配器、多线程、边界 |
| 57 | AstTest | AST 解析/遍历:tokenize/parse/dump、递归遍历、运行时 isinstance 区分节点 | ast 库、运行时 isinstance |
| 58 | NewAstTest | ast 模块 93 项全面测试:手工构造节点 + parse 大量语法(match/async/lambda/f-string) | ast 库、语法面最广 |
| 59 | LLvmLiteTest | llvmlite 库 27 节:类型/指令/模块打印/phi/switch/select/原子操作/SSA 验证 | llvmlite、LLVM IR 全套 |
| 60 | TestFBProject | 异常继承体系 10 场景 + c.LLVMIR 内联 IR + t.CDefine 内联函数宏 | 异常机制、内联 LLVM IR |
| 61 | FileIoTest | Win32 文件 IO:CreateFile/Write/Read 底层 + OOP File 封装 + 宽字符中文 UTF-16 | Win32 绑定、OOP 封装、宽字符串 |
| 62 | SysLibTest | 系统库:os.path/os/shutil/sys/subprocess 真实文件与子进程 I/O、平台宏分发 | 标准库集成、子进程、跨平台 |
| 63 | NumpyTest | numpy 库约 30 组:创建/统计/运算符重载/数学函数/矩阵运算/边界/性能 | numpy、运算符重载、性能 |
| 64 | SimdTest | vipersimd SIMD:AVX2 向量正确性/批量运算/标量精确函数/SIMD 加速比 | SIMD、性能基准 |
| 65 | ZlibTest | zlib 库约 17 项:压缩往返/级别/增量对象/gzip/raw/zdict/Huffman 树/校验和 | zlib、Huffman、位写入器 |
| 66 | CPythonTest | CPython C API 绑定 + 包装类运算符重载:PyLong/Float/Unicode/List/Dict/PyRun/Import | CPython 嵌入、运算符重载、引用计数 |
难度:环境依赖(1 个)—— 需真实网络
| # | 项目 | 功能概述 | 关键特性 |
|---|---|---|---|
| 67 | WebTest | 网络栈:socket OOP、DNS 解析、requests.get HTTP 请求(依赖真实网络) | socket/requests、真实网络 I/O |
| 68 | NoVTableCrossMixinTest | 回归:@t.NoVTable 多继承下跨 Mixin self. 方法调用——BaseB 内 self.helper() 调兄弟 Mixin BaseA.helper,须按定义类解析 + this 前移 sizeof(定义类) |
跨 Mixin 调用、NoVTable 多继承、this 调整 |
二、建议实现顺序(难度升序,共 68 步)
按"先基础语法 → 再类型系统 → 再容器/OOP → 再泛型/闭包难点 → 最后编译器自身库与外部集成"推进,每步按依赖关系排序。
第 1 层:基础语法与函数(8 个,建立编译最小可用)
- FuncTest — 函数定义/调用/递归(编译器最基础能力)
- LoopTest — for/while/break/continue(控制流基础)
- StringTest — string 库(字符串是几乎所有测试的依赖)
- StructTest — 结构体基础(OOP 的根基)
- EqTest — 比较语义边界(==/is/None)
- ShortCircuitTest — 短路求值(布尔逻辑正确性)
- IterTest — for-in 字符串迭代
- SlotsBugTest — 编译期回归(编译通过即达标)
第 2 层:类型系统、运算与声明(9 个)
- TypeCastTest — 类型转换/C 语义运算(后续所有运算正确性的前提)
- PointerTest — 指针操作/算术
- LoopMathTest — 数学/位运算/复合赋值/优先级
- StringIterTest — 指针迭代/算术/c.Deref/Set/Addr
- ExpandKeywordsTest — 软关键字 fn/fun/func
- VariadicTest — 变参 printf/snprintf
- SprintfTest — 浮点格式化 %a/%g(格式化正确性)
- FormatStringTest — f-string 格式说明符
- Extern2Test — 外部声明去重
第 3 层:容器与内存(8 个)
- ListTest — list[int] 基础容器(泛型 + 联合下标)
- MpoolOopTest — MemPool/MemSlab(后续大量测试依赖 memhub)
- MemhubTest — MemManager 多态(虚分派正确性)
- DictTest — dict 库 + JSON 往返
- HashLibTest — hashlib/base64/binascii
- VRandomTest — vrandom 库(结构重复、快速验证)
- VectorGenericTest — 泛型容器(初步接触泛型)
- ArgparseTest — argparse(内存布局 + 解析器)
第 4 层:泛型(10 个,编译器核心难点之一)
- GenericTest — 泛型基础(先建立泛型可用性)
- GenericTest3 — 泛型函数显式类型参数
- GenericTest4 — 泛型类显式类型参数
- G3 — F-bounded 泛型继承(GSListNode[Node])
- G6 — atom 原子操作(无泛型,穿插放松)
- GenericTest2 — 高级泛型 + sizeof 特化语义
- G4 — includes 泛型继承 + 多模块引用
- G5 — GSList[T] opaque 降级/访问器
- G7 — 符号冲突回归(较难,可后置)
- GenericOopTest — 泛型 + OOP 组合
第 5 层:OOP 与继承(9 个)
- ClassArrayTest — 类与数组基础
- OopInheritTest — 继承/虚方法/运算符重载/链式调用
- BuiltinDecoratorTest — property/staticmethod/classmethod
- EnumTest — CEnum/REnum + match 解构
- EdgeCaseTest — 类型别名/前向引用/多层继承(类型系统边界)
- IsinstanceTest — isinstance vtable 链(运行时类型系统)
- MultiInheritTest — 多继承/菱形/MRO
- NoVTableTest — @t.NoVTable 继承 + 链表库
- SuperTest — super() 静态绑定/MRO
第 6 层:闭包与控制流进阶(5 个)
- ClosureCallTest — 闭包函数指针调用(最小复现)
- ClosureTest — nonlocal/global/lambda 基础
- ClosureTest2 — 引用 vs 值捕获/多层级(闭包难点)
- ForAndLoopTest — zip/enumerate 迭代器
- LogicFlowTest — match 元组/守卫/控制流组合
第 7 层:编译器自身库与综合(8 个)
- AstTest — AST 解析/遍历/isinstance
- NewAstTest — ast 模块 93 项全面回归
- LLvmLiteTest — llvmlite IR 生成(自举关键,27 节)
- BuddyTest — 内存压力 + 多线程(可并行验证健壮性)
- FakeDuckTest — str 扩展方法 + 魔法字段注入
- DocTest — doc 跨模块
- DefineTest — 编译期宏/条件编译/platmacro
- DecoratorTest — 自定义装饰器 v4 约定(运行时机制)
第 8 层:外部库与真实环境(10 个)
- HashTableTest — 哈希表全生命周期
- JsonTest — json 构造/解析/序列化
- TestFBProject — 异常体系 + 内联 LLVM IR
- FileIoTest — Win32 文件 IO/宽字符
- SysLibTest — os/shutil/sys/subprocess 真实 I/O
- NumpyTest — numpy 数值库(运算符重载大考)
- SimdTest — SIMD 向量 + 性能基准
- ZlibTest — zlib/Huffman(代码量最大)
- CPythonTest — CPython C API 嵌入(依赖 Python 运行时)
- WebTest — socket/requests(依赖真实网络,最后跑)
- NoVTableCrossMixinTest — @t.NoVTable 跨 Mixin self. 调用(编译器缺陷回归)
三、按主题分组(索引)
基础语法与函数
FuncTest、LoopTest、LoopMathTest、ShortCircuitTest、ExpandKeywordsTest、TypeCastTest、EqTest、PointerTest
字符串与格式化
StringTest、StringIterTest、FormatStringTest、VariadicTest、SprintfTest、IterTest、FakeDuckTest(str 扩展方法)
容器与数据结构
ListTest、DictTest、HashTableTest、VectorGenericTest、JsonTest、HashLibTest
OOP 与继承
StructTest、ClassArrayTest、OopInheritTest、MultiInheritTest、SuperTest、NoVTableTest、IsinstanceTest、BuiltinDecoratorTest、DecoratorTest
泛型
GenericTest、GenericTest2、GenericTest3、GenericTest4、GenericOopTest、G3、G4、G5、G7
闭包
ClosureCallTest、ClosureTest、ClosureTest2
控制流
LoopTest、LoopMathTest、LogicFlowTest、ForAndLoopTest、EnumTest(match 解构)、EdgeCaseTest
内存管理
BuddyTest、MpoolOopTest、MemhubTest
编译期机制
DefineTest、Extern2Test、SlotsBugTest、TestFBProject(部分)
编译器自身库(自举用)
AstTest、NewAstTest、LLvmLiteTest、BuddyTest、DictTest、HashTableTest、JsonTest
外部库/系统集成
FileIoTest、SysLibTest、WebTest、ZlibTest、NumpyTest、SimdTest、CPythonTest、ArgparseTest、VRandomTest
回归复现(缺陷最小化)
G7(符号冲突)、ClosureCallTest(闭包指针调用)、Extern2Test(声明去重)、SlotsBugTest(注解崩溃)、SprintfTest(%g 精度/变参)
四、排序原则说明
- 依赖优先:
FuncTest/TypeCastTest保证基础运算 →MpoolOopTest/ListTest建立 memhub/容器 → 所有依赖它们的测试。 - 先面后点:先用每主题"基础版"(GenericTest、ClosureTest、OopInheritTest)验证可用,再用进阶版(GenericTest2、ClosureTest2、MultiInheritTest)压边界。
- 难点靠后:泛型(G4/G5/G7)、多继承(MultiInheritTest/SuperTest)、闭包值捕获(ClosureTest2)、装饰器运行时(DecoratorTest)等语义深处放中后段。
- 编译器自举相关后置:AstTest/NewAstTest/LLvmLiteTest 验证编译器自身依赖的库,是自举实验的前置检查。
- 环境依赖最后:WebTest(真实网络)、CPythonTest(Python 运行时)、FileIoTest/SysLibTest(真实文件系统)放最后,避免环境问题干扰核心编译器验证。
- 回归复现型穿插:G7/ClosureCallTest/Extern2Test/SlotsBugTest 等最小复现用例可随时单独运行验证特定修复。