表达式与语句

本文档收敛 Dujie 的字面量、控制流、运算、推导边界、语句模型和语言级错误行为。

总体原则

• Dujie 采用表达式优先的风格
• if 和 block 都可以作为表达式
• 赋值、break、continue 属于语句，不参与普通表达式求值
• unit 是正式类型，用于表示“无值”

字面量

基础字面量

• int
• float
• bool
• string
• rune

当前公开整数类型只有 int。

string

• 普通字符串使用 "..." 表示
• 支持转义：\\、\"、\n、\r、\t、\u{...}
• string 是文本类型，不是字节数组

rune

• rune 使用 'a' 形式
• 支持转义：\\、\'、\n、\r、\t、\u{...}
• 转义展开后必须恰好表示一个字符，否则是词法错误

插值字符串

• 插值字符串使用反引号：`hello ${name}`
• 插值片段写作 ${expr}
• 整体结果类型是 string
• 插值允许任意类型

插值使用的是展示语义，不是序列化语义：

• 基础类型按自然文本形式展示
• none 在插值上下文里等价于空字符串
• some(v) 等价于插入 v 的展示结果
• list / map / struct / widget / iter / func 使用统一摘要展示，不展开结构

容器与聚合字面量

list

• 语法：[]、[1, 2, 3]
• 元素必须同类型
• 不做 int / float 混合推导
• T 可在上下文需要时提升到 opt<T>

例如：

[1, 2, 3]
["a", none]

map

• 语法：{ "a": 1, "b": 2 }
• key 必须同类型
• value 必须同类型
• map key 当前只允许：
  • int
  • bool
  • rune
  • string

第一阶段不引入联合类型。

struct 构造

• 语法：Person { name: "snow", age: 18 }
• 这是具名类型构造，不是匿名对象字面量
• 所有字段必须显式提供
• 未知字段、重复字段、缺字段都是编译错误

struct

struct 是名义类型，不是结构类型。

规则：

• 只支持具名字段
• 字段声明写作 name: Type
• 不支持 tuple struct
• 不支持按数字索引访问
• 字段顺序不构成类型语义
• 第一阶段不支持字段默认值

类型兼容：

• 两个 struct 即使字段完全一致，只要名字不同，就是不同类型
• 不支持 struct 和 map 之间自动互转

字段类型：

• 可包含基础类型
• 可包含 list / map / opt
• 可包含其他 struct
• 可包含 widget
• 第一阶段不建议 iter<T> 作为字段类型

递归：

• 允许通过 opt<T>、list<T>、map<K, T> 间接递归
• 不允许字段直接按值引用自身类型

多行格式与尾逗号

• 单行 list / map / struct 可带尾逗号，也可不带
• 多行 list / map / struct 必须带尾逗号

类型推导边界

• let x = expr 只在 expr 类型唯一时允许推导
• []、{}、none 不能独立推导类型
• if 两个分支类型必须一致
• 空容器和 none 需要依赖上下文或显式标注

例如：

let a = 1
let b: list<int> = []
let c: opt<string> = none

opt<T>

opt<T> 的语言级构造和判定：

• none
• some(x)
• x is none
• x is some(v)

规则：

• opt<T> 不支持比较运算
• 参数类型为 opt<T> 时允许省略
• T 可自动提升为 some(T)

any

any 是边界类型，不是万能类型。

当前语义：

• T -> any 允许
• any -> T 不做隐式恢复
• 第一阶段使用 is 做显式收窄

支持的最小 is 形式：

x is T
x is T(v)

当前稳定支持的收窄目标首先是基础类型：

• int
• float
• bool
• rune
• string

表达式

匿名函数表达式

匿名函数是表达式。

形式与普通函数相同，只是没有名字：

func(x: int) -> string {
    `#${x}`
}

当前边界：

• 允许捕获外部变量
• 主要用于目标参数类型已知的回调位置
• 不作为完整一等函数值系统单独展开

if 表达式

• if 是表达式
• if 和 else 都必须存在
• 条件必须是 bool
• 两个分支结果类型必须一致

block 表达式

• block 的结果类型由尾表达式决定
• 如果没有尾表达式，则结果类型为 unit

例如：

let x = {
    let a = 1;
    a + 1
}

语句

let / var

• let：不可变绑定
• var：可变绑定

绑定可变性与更新规则：

• let 绑定不能重新赋值
• let 绑定也不能做原地更新
• var 绑定允许重新赋值和原地更新

赋值

• = 是语句，不是表达式
• 左侧必须是可写左值
• 当前合法左值：
  • 变量名 x
  • xs[i]
  • m[k]
  • p.name

容器更新

list 支持：

• xs[i]
• xs[i] = v
• push(v)
• pop()
• remove(i)
• clear()
• len()

map 支持：

• m[k]
• m[k] = v
• remove(k)
• clear()
• contains(k)
• len()

统一规则：

• 更新操作只能作用在 var 绑定的可写左值上
• 临时值不能更新
• 会修改接收者的方法只能对可写目标调用

运行时行为：

• list[i] 越界时 panic
• list[i] = v 越界时 panic
• list.pop() 对空列表调用时 panic
• list.remove(i) 越界时 panic
• map[k] 缺 key 时 panic
• map[k] = v 缺 key 时直接插入
• map.remove(k) 缺 key 时 panic

return

• 返回类型必须与函数声明一致
• unit 函数可写 return;
• 非 unit 函数不能写裸 return;

break / continue

• 都是语句，不是表达式
• 只允许出现在 for 循环体中

for in

形式：

for x in expr {
    ...
}

当前可迭代类型：

• list<T>
• iter<T>

当前不支持：

• for (i, x) in xs
• for (k, v) in map
• 字符串迭代
• 解构绑定

panic

panic 是内建能力，用于主动中止执行。

当前规则：

• 形式：panic(message: string)
• 参数只接受 string
• 它不会正常返回
• 在类型检查上，允许出现在任意需要值的位置

运算

算术

• + - * / % 只对数值类型开放
• 不支持 int / float 混合运算
• int op int -> int
• float op float -> float
• % 只支持 int
• int / int -> int
• float / float -> float
• 一元负号支持 int 和 float

比较

支持 == / !=：

• int
• float
• bool
• rune
• string

支持 < <= > >=：

• int
• float
• rune
• string

不支持比较：

• opt<T>
• struct
• list
• map
• iter
• widget
• any

逻辑

• ! 只接受 bool
• && 和 || 只接受 bool
• && / || 使用短路语义

显式转换

转换语法采用 Type(expr)。

第一阶段只支持：

• float(int_expr)
• int(float_expr)

其中 float -> int 按向零截断处理。

成员访问、下标与调用

成员访问 x.y

• 只对 struct 和语言内建对象开放
• struct 字段不存在时，编译错误
• 第一阶段不支持 map 的点访问

下标访问 x[y]

• list<T>[int] -> T
• map<K, V>[K] -> V

运行时行为：

• list 越界时 panic
• map 缺 key 时 panic

调用 f(...)

• 调用结果类型由函数声明返回类型决定
• 参数匹配规则见《函数与调用》

iter<T>

iter<T> 是遍历用的中间类型，不是常规稳定容器。

允许：

• 作为函数参数或返回值
• 用于 for in
• 通过 collect() 显式收集为 list<T>

当前核心操作：

• map
• filter
• collect

运算符优先级

从高到低：

约束：

• 不支持链式比较
• 赋值不进入普通表达式优先级体系
• 括号可显式改变优先级

语言级错误模型

编译错误

能在编译期确定的问题直接报错，例如：

• 类型不匹配
• 未知变量、字段、导入符号
• 调用参数错误
• 对 let 做更新
• 非法左值赋值
• break / continue 出现在循环外
• 非法字面量和非法转义

运行时 panic

依赖运行时值的问题进入 panic，例如：

• map[k] 缺 key
• list[i] 越界
• 空列表 pop
• 用户显式调用 panic("...")

总原则：

• 能在编译期确定的问题，不留到运行时
• 只有依赖运行时具体值的问题，才进入 panic