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02 - 类型系统
Viper 的类型系统通过 t 模块提供，所有类型注解继承 t.CType 。大都以 t.C{TypeName:PascalCase}为类型，类型注解是 Viper 的核心机制，决定了变量的内存布局、大小和对齐方式。
书写规范（重要）：
t.C*/c.*正在被逐步淘汰。新代码推荐使用短名别名（int/uchar/char/uint64/bool…）、T*指针、&/*指针操作、前缀描述符const/volatile/__attribute__(...)、前缀数组[N]T，以及enum/union/renum/define/typedef/export/extern/virtual等软关键字。旧写法在过渡期仍可用，但不再推荐。规范原文见仓库根目录新规范。
三端承载差异（同一套注解，三种实现）：
- TPC（CPython 实现的种子编译器）：类型是继承
t.CType的类，命名形如t.C{TypeName:PascalCase}（如t.CInt、t.CUInt64T），类型注解即这些类的实例/注解组合。- VPC（Viper 自举实现的现行编译器）：这些类型是编译器内建，直接映射到 LLVM 类型，不依赖
t.CType继承链。- Vipeye（基于 pyright 的 VSCode 分析插件）：通过
t.vpi与c.vpi两个存根统一解析类型，从而对源码给出与编译期一致的类型信息。因此源码层面短名别名与
t.C*写法等价，具体承载方式由各端自行决定。
类型书写规范（新语法，推荐）
类型别名（裸名，等价 t.C*）
| 新写法（推荐） | 等价旧写法 | LLVM 类型 |
|---|---|---|
int |
t.CInt |
i32 |
uint |
t.CUnsignedInt |
i32 |
short / ushort |
t.CShort / t.CUnsignedShort |
i16 |
long / ulong |
t.CLong / t.CUnsignedLong |
i32（Windows LLP64）/ i64（LP64） |
longlong / ulonglong |
t.CLongLong / t.CUnsignedLongLong |
i64 |
char |
t.CChar |
i8 |
uchar |
t.CUnsignedChar |
i8 |
bool |
t.CBool |
i1 |
float / double |
t.CFloat / t.CDouble |
f32 / f64 |
str / bytes |
（等价 t.CPtr） |
i8*（str* = i8**） |
void |
t.CVoid |
void |
sizet / size_t |
t.CSizeT |
i64 |
int8 / int16 / int32 / int64 |
t.CInt8T … t.CInt64T |
i8 / i16 / i32 / i64 |
uint8 / uint16 / uint32 / uint64 |
t.CUInt8T … t.CUInt64T |
i8 / i16 / i32 / i64 |
i8…i64 / u8…u64 |
同上（stdint.vp 声明） |
同上 |
int8_t…uint64_t、ssize_t、intptr_t、uintptr_t、ptrdiff_t |
同上 | 对应宽度（多为 i64） |
rawptr[T] ≡ T* |
T | t.CPtr |
T* |
callable / Callable |
t.Callable |
i8* |
别名来源：includes/builtins.vp（C 基础类型裸名）、includes/stdint.vp（定长与 *_t）；int/char/bool/float/double/str/bytes/void 为编译器内置直通。
尚未实现 / 不可用：
schar；wchar_t、注解位的f32/f64、char8_t/char16_t/char32_t、intfast*/intleast*（声明存在但 VPC 类型映射缺失）。
指针：统一写 T*
T | t.CPtr 一律改写为 T*（层级 = 星号个数），四种写法在类型域恒等价且恒 +1 层：
p: int* # int* ≡ t.CInt | t.CPtr
pp: int** # int** ≡ t.CInt | t.CPtr | t.CPtr
s: char* # char* ≡ t.CChar | t.CPtr
v: void* # void* = i8*（通配指针）
&a的结果类型明确是T*，不需要再写t.CPtr强转。
指针操作：& / *（取代 c.*）
| 旧写法 | 新写法 |
|---|---|
c.Addr(x) |
&x |
c.Deref(p) |
*p |
c.DerefAs(p, v) |
*p = v |
c.Load(p, q) |
*p = *q |
描述符：const / volatile / __attribute__(...)
类型描述符写在类型前面，顺序自由、可混写：
a: const int # ≡ t.CConst | int（只读）
b: const int* # const int*
c: volatile uint32 # 访问落 LLVM volatile
@__attribute__(packed) # 类 / 结构体
d: __attribute__(aligned(16), section(".bss")) int
__attribute__(...)比 GCC 少一层括号：写__attribute__(x)而非__attribute__((x))；实参脱糖为t.attr.x。可作为注解前缀，也可作为@__attribute__(...)装饰器。
数组：前缀 [N]T
buf: [64]char # char buf[64] ≡ t.CArray[t.CChar, 64]
grid: [8][4]float # float grid[8][4]
s: []char = "hi" # 长度推导 ≡ t.CArray[char, None]
三种写法（前缀 [N]T、软关键字 array[E,N]、t.CArray[E,N]）最终都生成 LLVM [N x E]。
关于 |
注解中的 |（类型组合 / 存储类标记）正在逐步取消：
T | t.CPtr→T*；t.CInt | t.CExport→export def f(...) -> t.CInt；t.CStatic | ...→ 前置static ...；t.CConst | T/t.CVolatile | T→ 前置描述符const T/volatile T。
暂未对齐、仍需
|的仅剩少数字面描述符，如t.Bit[n]、大小端标记t.BigEndian/t.LittleEndian。
基本类型
整数类型
| Viper 类型 | C 等价 | 大小（位） | 有符号 |
|---|---|---|---|
t.CChar |
char |
8 | 是 |
t.CShort |
short |
16 | 是 |
t.CInt |
int |
32 | 是 |
t.CLong |
long |
32 / 64 | 是 |
t.CUnsignedChar |
unsigned char |
8 | 否 |
t.CUnsignedShort |
unsigned short |
16 | 否 |
t.CUnsigned / t.CUnsignedInt |
unsigned int |
32 | 否 |
t.CUnsignedLong |
unsigned long |
32 / 64 | 否 |
t.CSignedChar |
signed char |
8 | 是 |
平台相关（
long/unsigned long）：宽度随目标平台——Windows（LLP64）下为 32 位（对齐ULONG/DWORD），其余目标（LP64 / 裸机 ELF）为 64 位；long long/unsigned long long恒为 64 位。 TPC 由configure_platform(triple)设置_LONG_SIZE/_UNSIGNED_LONG_SIZE（TransPyC/lib/includes/t.py），VPC 由TypeGenResolve._long_llvm_ty按同一口径给出（Windows triple ⇒i32，否则i64）。
值得注意的是，t.CUnsigned 一般不单独使用，而是配合其它有符号类型，替换表示无符号，比如 t.CUnsigned | t.CInt，由于为了便于使用一些常用类型，则将其组合为常用的 t.CUnsignedInt 等。
固定宽度整数类型
| Viper 类型 | C 等价 | 大小（位） | 有符号 |
|---|---|---|---|
t.CInt8T |
int8_t |
8 | 是 |
t.CInt16T |
int16_t |
16 | 是 |
t.CInt32T |
int32_t |
32 | 是 |
t.CInt64T |
int64_t |
64 | 是 |
t.CUInt8T |
uint8_t |
8 | 否 |
t.CUInt16T |
uint16_t |
16 | 否 |
t.CUInt32T |
uint32_t |
32 | 否 |
t.CUInt64T |
uint64_t |
64 | 否 |
最小宽度整数类型
| Viper 类型 | C 等价 | 大小（位） | 有符号 |
|---|---|---|---|
t.CIntLeast8T |
int_least8_t |
≥8 | 是 |
t.CIntLeast16T |
int_least16_t |
≥16 | 是 |
t.CIntLeast32T |
int_least32_t |
≥32 | 是 |
t.CIntLeast64T |
int_least64_t |
≥64 | 是 |
t.CUIntLeast8T |
uint_least8_t |
≥8 | 否 |
t.CUIntLeast16T |
uint_least16_t |
≥16 | 否 |
t.CUIntLeast32T |
uint_least32_t |
≥32 | 否 |
t.CUIntLeast64T |
uint_least64_t |
≥64 | 否 |
最快最小宽度整数类型
| Viper 类型 | C 等价 | 大小（位） | 有符号 |
|---|---|---|---|
t.CIntFast8T |
int_fast8_t |
≥8 | 是 |
t.CIntFast16T |
int_fast16_t |
≥16 | 是 |
t.CIntFast32T |
int_fast32_t |
≥32 | 是 |
t.CIntFast64T |
int_fast64_t |
≥64 | 是 |
t.CUIntFast8T |
uint_fast8_t |
≥8 | 否 |
t.CUIntFast16T |
uint_fast16_t |
≥16 | 否 |
t.CUIntFast32T |
uint_fast32_t |
≥32 | 否 |
t.CUIntFast64T |
uint_fast64_t |
≥64 | 否 |
最大宽度整数类型
| Viper 类型 | C 等价 | 大小（位） | 有符号 |
|---|---|---|---|
t.CIntMaxT |
intmax_t |
≥64 | 是 |
t.CUIntMaxT |
uintmax_t |
≥64 | 否 |
stdint 短名别名
通过 import stdint 引入，这些短名是上述类型的 t.CTypedef 别名，便于在系统编程场景中快速使用。允许直接使用 from stdint import * 来直接使用。
基本类型短名
| 短名 | 等价展开 | 说明 |
|---|---|---|
stdint.INT |
t.CInt |
- |
stdint.UINT |
t.CUnsignedInt |
- |
stdint.BOOL |
t.CInt |
1 为真，0 为假 |
stdint.SHORT |
t.CShort |
- |
stdint.USHORT |
t.CUnsignedShort |
- |
stdint.LONG |
t.CLong |
- |
stdint.ULONG |
t.CUnsignedLong |
- |
stdint.LONGLONG |
t.CLongLong |
- |
stdint.ULONGLONG |
t.CUnsignedLongLong |
- |
stdint.FLOAT |
t.CFloat |
- |
stdint.DOUBLE |
t.CDouble |
- |
固定宽度短名
| 短名 | 等价展开 |
|---|---|
stdint.INT8 |
t.CInt8T |
stdint.INT16 |
t.CInt16T |
stdint.INT32 |
t.CInt32T |
stdint.INT64 |
t.CInt64T |
stdint.UINT8 |
t.CUInt8T |
stdint.UINT16 |
t.CUInt16T |
stdint.UINT32 |
t.CUInt32T |
stdint.UINT64 |
t.CUInt64T |
字节与字短名
| 短名 | 等价展开 | 说明 |
|---|---|---|
stdint.BYTE |
t.CUnsignedChar |
8 位无符号 |
stdint.WORD |
t.CUInt16T |
16 位无符号 |
stdint.DWORD |
t.CUInt32T |
32 位无符号 |
stdint.QWORD |
t.CUInt64T |
64 位无符号 |
字符类型短名
| 短名 | 等价展开 | 说明 |
|---|---|---|
stdint.TCHAR |
t.CChar |
- |
stdint.CHARLIST |
str | t.CPtr |
- |
stdint.WCHAR |
stdint.WORD |
UTF-16 代码单元 |
stdint.CHAR8 |
t.CChar8T |
- |
stdint.CHAR16 |
t.CChar16T |
- |
stdint.CHAR32 |
t.CChar32T |
- |
指针短名
| 短名 | 等价展开 |
|---|---|
stdint.INTPTR |
t.CInt | t.CPtr |
stdint.UINTPTR |
t.CUnsignedInt | t.CPtr |
stdint.BYTEPTR |
stdint.BYTE | t.CPtr |
stdint.SHORTPTR |
t.CShort | t.CPtr |
stdint.USHORTPTR |
t.CUnsignedShort | t.CPtr |
stdint.WCHARPTR |
stdint.WORD | t.CPtr |
stdint.VOIDPTR |
t.CVoid | t.CPtr |
stdint.INT8PTR |
t.CInt8T | t.CPtr |
stdint.INT16PTR |
t.CInt16T | t.CPtr |
stdint.INT32PTR |
t.CInt32T | t.CPtr |
stdint.INT64PTR |
t.CInt64T | t.CPtr |
stdint.UINT8PTR |
t.CUInt8T | t.CPtr |
stdint.UINT16PTR |
t.CUInt16T | t.CPtr |
stdint.UINT32PTR |
t.CUInt32T | t.CPtr |
stdint.UINT64PTR |
t.CUInt64T | t.CPtr |
stdint.CHAR8PTR |
t.CChar8T | t.CPtr |
stdint.CHAR16PTR |
t.CChar16T | t.CPtr |
stdint.CHAR32PTR |
t.CChar32T | t.CPtr |
平台特定短名
| 短名 | 等价展开 | 说明 |
|---|---|---|
stdint.FSIZE_t |
stdint.DWORD |
文件大小 |
stdint.LBA_t |
stdint.DWORD |
逻辑块地址 |
平台相关类型
| Viper 类型 | C 等价 | 大小（位） | 有符号 |
|---|---|---|---|
t.CSizeT |
size_t |
64 | 否 |
t.CIntPtrT |
intptr_t |
64 | 是 |
t.CUIntPtrT |
uintptr_t |
64 | 否 |
t.CPtrDiffT |
ptrdiff_t |
64 | 是 |
浮点类型
| Viper 类型 | C 等价 | 大小（位） |
|---|---|---|
t.CFloat |
float |
32 |
t.CDouble |
double |
64 |
其他基本类型
| Viper 类型 | C 等价 | 说明 |
|---|---|---|
t.CVoid |
void |
空类型 |
t.CBool |
bool |
布尔类型（LLVM i1，1 位；C _Bool 存储 1 字节） |
t.CWCharT |
wchar_t |
宽字符（32位） |
t.CChar8T |
char8_t |
UTF-8 字符（8位，无符号） |
t.CChar16T |
char16_t |
UTF-16 字符（16位，无符号） |
t.CChar32T |
char32_t |
UTF-32 字符（32位，无符号） |
void关键字别名：裸名void是t.CVoid的别名（无需import t），二者都解析为 LLVMvoid；void*（void | t.CPtr）归并为i8*。void仅允许出现在返回类型、void*（指针的 pointee）、以及typedef 别名 = void三处；出现在形参、字段、变量声明或被当作值使用时一律编译期 fail-fast（TypeError）。
Python 便捷映射类型
| Python 类型 | Viper 类型 | Viper 值 |
|---|---|---|
int |
t.CInt |
- |
float |
t.CFloat |
- |
str |
i8*（裸 str；str | t.CPtr 才是 i8**） |
- |
bytes |
i8*（与裸 str 同义） |
- |
bool |
t.CBool |
- |
True |
t.CBool |
1 |
False |
t.CBool |
0 |
None |
NULL |
i8* NULL 常量（语义 NULL/零值） |
注：
True/False裸字面量在 LLVM 层为 i32 的 1/0；赋给bool/t.CBool（i1）注解变量时，经比较归一化为 i1。
对于 t.py 和 c.py 的引用，支持 from ... import ... 与 as 别名（编译器自身大量依赖）。
类型组合
Viper 使用 Python 的 | 来组合类型修饰符（TypeUnion）：| 在类型/注解上下文（参数、返回、字段、typedef、强转表达式）中表示组合，在值表达式上下文中为位或。这是 Viper 最重要的语法特性之一。
注意：
|作为类型组合正在被逐步取消，新代码请改用短名别名、T*、前缀描述符与软关键字（见上方「类型书写规范」）。本节保留|写法作为过渡期参考。
规划演进（新语法方向）：
t.CConst | t.CInt | t.CPtr这类链式组合过于冗长，方向是改为贴近 C 的写法（过渡期链式写法仍可用）：
a: const rawptr[int] = xxx（rawptr是编译器内置保留字，裸指针；规范名即 rawptr）- 或
a: const int* = xxx（C 风格指针 / const 前缀类型注解）- 指针写法已统一（2026-09-30 定）：
T*≡rawptr[T]≡t.CPtr[T]≡T | t.CPtr，四种写法在类型域恒等价，且恒追加恰好 1 层间接。详见下文「指针类型」。T1 | T2的计划是在基本类型间完全禁用，|转回其本意 TypeUnion（类型联合）。- 计划引入
T1 & T2= TypeIntersection（类型交集），主要面向object，尤其是带 vtable 的object。- 基本类型联合（如
a: int | str）是否支持仍需考虑，目前只期望未来先针对object落实联合/交集。
指针类型
指针有四种等价写法（2026-09-30 起统一口径），在类型域恒等价，且恒追加恰好 1 层间接：
| 写法 | 形态 | 含义 |
|---|---|---|
T | t.CPtr |
链式组合（经典写法） | T* |
T* |
C 风格后缀（T* 文本反解析为 rawptr[...]） |
T* |
rawptr[T] |
内建裸指针下标形 | T* |
t.CPtr[T] |
t 模块指针下标形 |
T* |
关键规则：四种写法一律只加 1 层。
rawptr[T]/t.CPtr[T]里的T是被指类型（pointee）本身，不是「指向 T 的指针」。所以t.CPtr[t.CPtr]=i8**、t.CPtr[int]=i32*；要更高层就显式嵌套（t.CPtr[t.CPtr[int]]=i32**）。
x: int* # 指向 int 的指针
p: void* # 通用指针（归并为 i8*）
s: char* # 字符串指针
pp: int** # 指向指针的指针
# 以下四行彼此等价（都是 int*）
a: int*
b: rawptr[int]
c: t.CPtr[int]
d: int | t.CPtr # 旧链式写法
等价 C 代码：
int* x;
void* p;
char* s;
int** pp;
补充约定：
- 裸
rawptr/ 裸t.CPtr（无下标）本身 =void*=i8*。 void*（t.CVoid | t.CPtr或void | t.CPtr）=i8*，是通配指针：与任意T*双向隐式可转（单级）。rawptr是编译器内置语法保留字（TPC/VPC 双端），用户对它做typedef会被忽略；t.CPtr是t模块提供的类型名，二者类型语义等价。- 复用 Python 高亮插件时，
T | t.CPtr通常比t.CPtr[T]更易被识别为属性访问。 - 裸类名恒为原型 struct（值/布局语义）；堆对象引用必须显式写指针（
T*/T | t.CPtr/rawptr[T]）。
指针判空写法（硬约定）
指针（T | t.CPtr / T*）判空一律用身份比较：
if p is None: ... # ✅ → icmp eq <ptr>, null
if p is not None: ... # ✅ → icmp ne <ptr>, null
if p == 0: ... # ❌ 不用：虽同样编译为 icmp eq <ptr>, null，但语义要绕"指针 vs 整型"特例分支
以整型承载地址/句柄的字段判空：整型上的 None 隐式表示 0，两侧编译器都按此判定：
x is not None # ≡ x != 0 x != None # ≡ x != 0
x is None # ≡ x == 0 x == None # ≡ x == 0
即：这类判空既可写 != 0 / == 0，也可写 is not None / is None（以及 != None / == None），两侧同效。
- TPC：
TransPyC/lib/core/Handles/HandlesExprOps.py:400-420—— 一侧是IntType、另一侧是空指针常量（None）时， 把None侧换成该整型的常量 0 再发icmp eq，is not/!=取反。该分支刻意排在「指针 vs 整型」特例之前， 否则i8会命中Gen._load(null)（从空指针 load）。 - VPC：
ViperC/App/lib/core/Gen/Expr/ExprGenOps.vp:649-694—— 同样把None侧物化为整数 0 后走icmp eq/ne（None is x与x is None两个方向、is与==都覆盖）。
历史：早期 TPC 把「整型 vs None」直接折成常量（
is not None→i1 1、is None→i1 0）， 于是「整型守卫」恒真/恒假、判不出空；而 VPC 已按 0 比较 ⇒ 两侧不一致。现已统一为「整数上的 None = 0」。 修复前的现场与逐字 IR 证据见Debugger/rawptr-migration-and-fastfail.md§36。
双侧 IR 证据（判据写法 → 生成码）
| 写法 | 静态类型 | 生成 IR | 结论 |
|---|---|---|---|
p is None / p == 0 |
指针 | icmp eq <ptr>, null |
有效（命名 is_cmp / cmpresult） |
x is not None / x != None / x != 0 |
整型 | icmp ne <int> %x, 0 |
有效（两侧同效） |
x is None / x == None / x == 0 |
整型 | icmp eq <int> %x, 0 |
有效（两侧同效） |
逐字实证（语义统一之前的历史现场）：x = elem_ptr.Ty.Pointee（LLVMType* 的 REnum 载荷槽，偏移 8、load i64）时，
ViperC/output/818a0677d1e7fe22.ll:17979-17991 中指针侧有 icmp，整型侧却只有
%"and.result.4" = phi i1 [0, %"endif.19"], [1, %"and.rhs0.4"]（and.rhs0.4 块内 load i64 后直接 br）
——那是 TPC 把「整型 vs None」折成常量的结果；现已统一为整数 0 比较，该现场不再出现。
读"对象首字"（vptr）的唯一可用写法
virtual 类对象的 vptr 在偏移 0（IR：getelementptr %T, %T* %p, i32 0, i32 0 + load i8*），
kind() 等是虚调用（vptr 为 0 ⇒ load [0 + slot] ⇒ ASan READ at 0x0）。
因此"对象有效性校验"必须能读到首字：
v: uint64 = *(uint64*)p # ✅ bitcast p → i64* + load i64（旧写法 c.Deref((uint64*)(p))）
if v == 0: ... # 地址值比较，有效
v2: rawptr = rawptr(*(uint64*)p) # ❌ 被折成裸 0（inttoptr i32 0 to i8*），读不到 vptr
*ptr = <rawptr 值> # ❌ 目标 LHS 是结构体类型的解引用时**可能一条指令都不发射**（静默丢失）
（IR 实证：ViperC/output/b5883dc9c114a604.ll:10382-10384 对比 :10611-10615。）
类型限定符组合
规划：本节
t.CConst | T/t.CConst | T | t.CPtr链式写法将随上述演进被const rawptr[int]/const int*取代（当前仍可用）。
x: const int # const int
p: const char* # const char*（旧写法：t.CConst | t.CChar | t.CPtr）
存储类组合
存储类修饰可用前置软关键字（推荐）或链式标记：
static x: t.CInt = 0 # 等价于 x: t.CStatic | t.CInt → static int x = 0;
extern errno: t.CInt # 等价于 errno: t.CExtern | t.CInt → extern int errno;
static：符号仅限定义模块内可见，跨模块取值 / 调用 /from ... import一律编译期NameErrorfail-fast（定义侧登记 + 引用侧三处拦截）。extern：模块级变量生成@裸名 = external global T（external linkage、无初始值、无 storage），符号由外部（C 库 / 汇编 / 其它翻译单元）提供。- 旧写法
名字: static 类型（把static写在注解位置）已不再支持，会明确报错，请改为前置形式static 名字: 类型。
存储类标记（
t.CStatic/t.CExtern/t.CExport/t.State/t.CInline等）在联合类型提取类名时会被跳过，它们不是真实类型。
函数返回类型组合
新写法用软关键字；旧写法链式标记仍可用：
export def foo() -> int: # 导出函数，返回 int
return 0
extern def bar() -> void: # 外部函数声明
pass
t.State 声明性标记
t.State 是存储类标记（不是真实类型），承载 extern 软关键字的语义：extern def f(...) -> T 会被解析器改写为返回注解 T | t.State；它同样是 extern NAME: T 全局变量的 external 标记，以及 t.CEnum 成员的默认类型（i32）。函数体为 pass 时，编译器只生成函数原型（declare），不生成定义（define），由链接器在外部库中解析符号。
extern def CreateFileA(lpFileName: LPCSTR, dwDesiredAccess: ULONG,
dwShareMode: ULONG,
lpSecurityAttributes: SECURITY_ATTRIBUTES*,
dwCreationDisposition: ULONG,
dwFlagsAndAttributes: ULONG,
hTemplateFile: HANDLE) -> HANDLE:
pass
等价 C 声明：
HANDLE CreateFileA(LPCSTR, ULONG, ULONG, SECURITY_ATTRIBUTES*, ULONG, ULONG, HANDLE);
日常书写推荐用 extern def 软关键字（内部即改写为 t.State 标记），无需手写标记即可声明外部函数。详见 08-c-operations.md 的 FFI 章节 和 includes/w32 的 Win32 绑定。
数组类型
固定大小数组推荐用前缀写法 [N]T（等价 t.CArray[T, N] = rawarray，软关键字形态 array[T, N]）（通常用于栈上和 BSS 段上）。N 可为模块级 define 常量或常量表达式（如 2*MAX）；省略 N（[]T）表示静态推导长度数组（退化为 T*）；也支持多维嵌套。
- 裸用
array（无下标）、缺参 / 多参、长度非正整数常量都会 fail-fast。 list[T, N]与定长数组绝不相同：list是 includes/_list.vp 定义的堆上 STL 容器泛型类（__new__/__init__经 memhub 池分配，__capacity__自 8 起翻倍扩容），list[T]与list[T, N]都是这一容器；而t.CArray[T, N]/[N]T/array[T, N]三者同义，是栈上定长数组（LLVM[N x T]，通常位于栈或 BSS 段）。两者语义与内存布局都不同，不可互换。
buf: [64]char # char buf[64]
ids: [10]int # int ids[10]
matrix: [16]float # float matrix[16]
entries: [256]idt_entry # struct idt_entry entries[256];
s: []char = [0x68, 0x69] # char s[] = {0x68, 0x69}; 由列表字面量推断长度 2
grid: [8][4]float # float grid[8][4]; 多维嵌套
seg: [BUF_SIZE]char # char seg[BUF_SIZE]; N 可为模块级 define 常量
旧写法
t.CArray[t.CChar, 64]/array[char, 64]与[64]char完全等价，手写可用但不推荐。
等价 C 代码：
char buf[64];
int ids[10];
float matrix[16];
struct idt_entry entries[256];
数组指针与函数指针
lp: [12]int* # int (*lp)[12] — 数组指针
vp: callable[[int, int], int] # 函数指针（带签名）
函数指针（callable）：以下写法在类型域全部等价，统一生成 i8*（函数值按 VPC 惯例 bitcast 为 i8* 存储 / 传递）：
| 写法 | 说明 |
|---|---|
t.Callable / c.Callable / Callable |
无签名（裸名） |
callable / Callable（裸名下标） |
无签名下标形：callable[] / callable[[]] |
t.Callable[[A, B], R] / callable[[A, B], R] |
带签名；仅额外登记返回类型 R，LLVM 类型仍是 i8* |
带签名形态会登记返回类型供间接调用使用；声明了函数指针变量却缺 t.Callable 注解时，间接调用会 fail-fast。
结构体类型
使用 class 定义结构体，成员通过类型注解声明（纯数据推荐用软关键字 struct，见 05-classes.md 的 struct 章节）：
class Point:
x: int
y: int
等价 C 代码：
struct point {
int x;
int y;
};
带指针成员的结构体
class Node:
value: int
next: Node* # struct Node* next
字节序标记
WARNING: 警告： 此关键字是实验性的。未经充分测试，不当使用可能导致未定义行为。
使用 t.BigEndian 或 t.LittleEndian 标记成员的字节序（仍需 |）：
class NetworkPacket:
length: uint16 | t.BigEndian # 大端序存储
type: uint8 # 默认小端序
联合体类型
用软关键字 union（等价 class X(t.CUnion):）定义联合体：
union Value:
ival: int
fval: float
pval: void*
等价 C 代码：
union value {
int ival;
float fval;
void* pval;
};
枚举类型
用软关键字 enum（等价 class X(t.CEnum):）定义枚举：
enum Color:
RED, GREEN, BLUE # 裸名，自动编号 0,1,2
等价 C 代码：
enum Color {
RED = 0,
GREEN = 1,
BLUE = 2
};
枚举成员可直接使用名称：
c: int = Color.RED
REnum（标签联合体）
t.CEnum 是普通枚举（整数常量集合），用软关键字 renum 定义的是标签联合体（tagged union / Rust enum 风格）。每个变体可携带不同的 payload，通过 match 模式匹配分派。适用于少变体、无通用字段、match 分派的场景（如类型系统、IR 表示）。
renum LLVMType:
class Int:
Bits: int
class Void:
pass
match ty:
case LLVMType.Int:
snprintf(buf, size, "i%d", ty.Bits)
case LLVMType.Void:
string.strcpy(buf, "void")
REnum 的详细用法、与 CEnum/胖节点 AST 的对比见 05-classes.md 的 REnum 章节。
Typedef
用软关键字 typedef（等价 Name: t.CTypedef = ...）创建类型别名：
typedef IrqHandler = callable[[], int] # typedef int (*IrqHandler)();
typedef MyStruct = OriginalStruct
等价旧写法：
irq_handler_t: t.CTypedef | t.Callable[[], int]
MyStruct2: t.CTypedef = original_struct
typedef T1 = T2与T1: t.CTypedef = T2完全等价。
泛型类型（PEP 695 语法）
Viper 支持 PEP 695 泛型语法 class Name[T]:，定义类型参数化的类。类型参数 T 在类体内可作为占位类型使用，实例化时用 Name[ConcreteType] 特化。
novirtual class GSList[T]:
Head: T*
Tail: T*
Count: size_t
lst: GSList[GNode]* = &GSList[GNode]()
泛型类还支持递归泛型继承（如 class GNode(GSListNode[GNode])），实现强类型自引用结构，无需 void* + 转型。这是 C/C++/Rust 当然可以表达，但是无法这样简洁的能力。
泛型类的完整用法、递归继承、实例化示例见 05-classes.md 的泛型类章节。
隐式类型转换
右值赋给左值、传参、返回、二元运算对齐时，编译器按以下规则做隐式转换（统一入口 coerce_to_type）；不满足则编译期 fail-fast（TypeError / CastError）。
| 源 → 目标 | 规则 |
|---|---|
None → 任意类型 |
全放行：指针目标 bitcast NULL；非指针目标物化零值 |
void → void |
放行（无值传递）；void → 非 void 一律 fail-fast |
| 函数值 → 指针 | bitcast（传函数指针） |
| 整数 → 指针 | 禁止；唯一豁免编译期常量 0（空指针） |
| 指针 → 整数 | 禁止（须显式 uint64(p) 等） |
| 整数 ↔ 整数 | 同宽原样；拓宽 zext/sext；目标 i1 真值归一化 x != 0（不是截断取最低位）；窄化 trunc（常量溢出 fail-fast） |
float ↔ float |
fpext / fptrunc |
| 整数 ↔ 浮点 | si2fp / fp2si（整数→浮点需浮点宽度 ≥ 整数宽度） |
| 浮点 ↔ 指针 | 禁止 |
| 聚合 ↔ 指针 | 禁止；唯一豁免构造物化（右值来自该类型构造调用，如 p: Point = Point()） |
| 指针 ↔ 指针 | 见下（级数 + pointee 兼容） |
指针 → 指针：
- 通用指针（
t.CPtr/i8*）与任意T*双向互转都放行； T* → U*（两侧都非通用指针）允许 ⇔ 级数相同且 pointeeT → U无损；非基本类型（结构体）只允许上转（源类派生自目标类），不相关结构体、向下转型、结构体 ↔ 基本类型一律禁止；- 非基本类型值与其指针之间一律禁止（构造物化除外）；
- 完全相同的类型不算转换。
数组退让：源被指类型是定长数组 [N]T、目标被指类型恰为元素类型 T 时，允许单向隐式转换（数组指针 → 元素指针，[N]T* → T*，C/C++ 同口径）。
显式强转可以绕过上述限制（见下方「强制类型转换」）。
强制类型转换
Viper 的强制类型转换基于 t.CType 的用法，符合 Python 本意。继承自 t.CType 的类型可以直接用 call 转换，写法为 T(x, ...)：
x: char* = "Hello"
p: void* = t.CVoid(x, t.CPtr) # (void*)x（旧链式写法，仍可用）
新写法：指针类型直接写 T*，因此多数强转可以省略；确需强转时用 T(x)：
typedef VoidPtr = void*
y: VoidPtr = VoidPtr(x)
q: void* = x # void* ↔ 任意 T* 双向隐式可转，无需强转
对于比较、四则运算，可以不使用强制类型转换而依靠隐式类型转换；但严谨数学计算推荐显式强转，避免判断出错。此外，若将一个不同类型的右值赋值到左值，则会隐式将右值转换为左值的类型。
T*(x) 指针强转
C 风格强转可直接写 T*(x)——等价 (T*)(x)、(T*)x、(T | t.CPtr)(x)（四者产出同一 AST、同一 IR 路径）：
node: Node* = Node*(child)
p: int* = int*(raw)
data: uint8* = uint8*(s)
歧义与约束（a * (b) 是合法乘法，所以判定必须是纯语法的）：
T必须是类型原子（Name / Attribute / Subscript）；T与*串、*串与(之间必须紧贴（无空白 / 无换行）。
⇒ T*(x) 中的 T 必须是类型名（class 原型、typedef、uint8 等类型原子）；T 若解析不出类型，会在类型解析阶段 fail-fast。而 a * (b)、n * (m - 1)、(i + 1) * (j)（有空白，或前驱不是类型原子）仍按乘法解析。
生成的 IR 与其它强转同路径：指针↔指针 bitcast、整数→指针 inttoptr、指针→整数 ptrtoint、整数↔整数 zext/sext/trunc。
宏定义常量
使用 t.CDefine 定义编译时常量（新写法用软关键字 define X = v / define X: T = v）。t.CDefine 不是数据类型，而是编译时元指令——标记为 t.CDefine 的常量在 LLVM IR 中不生成任何全局变量，而是在引用处直接内联展开。详见 README.MD 中 t.CDefine 深度解析。
define MAX_SIZE = 1024 # 推荐：等价 MAX_SIZE: t.CDefine = 1024
define PAGE_SIZE: uint32 = 4096 # 带显式底层类型
FA_READ: t.CDefine = 0x01 # 旧写法等价
语义上等价于 C 的 #define：
#define MAX_SIZE 1024
#define PAGE_SIZE 4096
#define FA_READ 0x01
宏定义支持表达式：
define CPU_FEATURE_FPU = (1 << 0)
define CPU_FEATURE_APIC = (1 << 6)
宏定义也可与类型组合使用（新写法用 define X: T = v）：
define CODE_SEG: uint16 = 0x08 # 等价 CODE_SEG: t.CDefine | t.CUInt16T = 0x08
位域
使用 t.Bit(n) 定义位域成员（仍需 |）：
class Flags:
a: uint32 | t.Bit[1] # 此处，如果存入 2，二进制是 10，会被截断为 0
b: uint32 | t.Bit[3]
c: uint32 | t.Bit[4]
LLVM IR 类型简写
Viper 提供了 LLVM IR 级别的类型简写：
i1 # 1位整数
i8 # 8位有符号整数
i16 # 16位有符号整数
i32 # 32位有符号整数
i64 # 64位有符号整数
u1 # 1位无符号整数
u8 # 8位无符号整数
u16 # 16位无符号整数
u32 # 32位无符号整数
u64 # 64位无符号整数
仍然通过 t.x 的方式调用，比如 t.i1 等。
__attribute__ 属性
通过 t.attr 命名空间访问 GCC __attribute__ 属性：
t.attr.packed() # __attribute__((packed))
t.attr.aligned(16) # __attribute__((aligned(16)))
t.attr.section(".text.startup") # __attribute__((section(".text.startup")))
t.attr.always_inline() # __attribute__((always_inline))
t.attr.noinline() # __attribute__((noinline))
t.attr.noreturn() # __attribute__((noreturn))
t.attr.weak() # __attribute__((weak))
t.attr.unused() # __attribute__((unused))
t.attr.constructor() # __attribute__((constructor))
t.attr.destructor() # __attribute__((destructor))
t.attr.deprecated("use X") # __attribute__((deprecated("use X")))
LLVM 函数属性
通过 t.attr.llvm 命名空间指定 LLVM 函数属性：
t.attr.llvm.nobuiltin
t.attr.llvm.nounwind
t.attr.llvm.noredzone
t.attr.llvm.willreturn
t.attr.llvm.mustprogress
t.attr.llvm.optnone
t.attr.llvm.noinline
t.attr.llvm.alwaysinline
t.attr.llvm.readnone
t.attr.llvm.readonly
t.attr.llvm.writeonly
t.attr.llvm.inaccessiblememonly
t.attr.llvm.inaccessiblemem_or_argmemonly
在函数返回类型注解中使用：
def foo() -> int | t.attr.llvm.nobuiltin | t.attr.llvm.nounwind:
return 0