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Snow 语言现状和下一阶段开发路线图

日期: 2025-06-11

1. 代码结构与职责

层次	主要包/目录	说明
词法分析	snow/compiler/lexer	扫描器（Scanner）+ TokenFactory，可识别关键字、运算符、数字/字符串字面量等
语法分析	snow/compiler/parser	Pratt 表达式解析器 + 各类语句解析器（声明、if、loop、return…）生成 AST
语义分析	snow/compiler/semantic	符号表、类型系统（BuiltinType/FunctionType）与各节点分析器
IR 构建	snow/compiler/ir	SSA-风格中间表示、指令集、构建器
后端生成	snow/compiler/backend	IR ➜ VM 指令的 *Generator 体系、寄存器分配
运行时 VM	snow/vm	指令集实现（栈/寄存器/内存/控制流/函数）+ 启动器

2 编译流程

1. Lexer 将源码映射为 TokenStream

2. Parser 生成 AST（19 种节点）

3. Semantic

   • 类型推断 / 兼容性校验
   • 符号绑定与引用解析

4. IR

   • 虚拟寄存器 + 基本块 + 统一指令（算术、比较、跳转、调用、返回…）

5. Backend

   • 线性扫描寄存器分配
   • 指令生成器把 IR 转为 VM 指令

6. VM

   • 栈-基 / 寄存器混合架构
   • 96 条已实现指令（按数据宽度泛化: B/S/I/L/F/D）
   • 运行时启动器 VMLauncher

3. 测试中存在的问题记录

模块	现状
布尔类型	词法已识别 bool，但 BuiltinType 中缺失；比较运算目前回落为 int 0/1
一元/前缀运算	VM 与 IR 有 UnaryOperationInstruction，Parser 未注册 -x, !x 等
数组/切片/Map	无 AST/Type/IR 支持
结构体 / 面向对象	无 结构体、对象 节点
异常处理	无 try/catch 指令或语义
优化 Pass	未见常量折叠 / 死代码删除等
标准库 & I/O	仅语言核心，无文件/网络/控制台 API
测试矩阵	单元测试缺失，e2e 样例有限
CLI/包管理	缺少 snowc 命令与包版本语义

4. 下一阶段开发路线图

优先级: P0 = 当前版本必须，P1 = 下一个小版本，P2 = 中长期

优先级	功能	关键任务
P0	布尔类型落地	* 在 BuiltinType 中补充 BOOL * 更新 TokenFactory.TYPES 映射 * 比较/逻辑运算返回 bool 类型 * VM 增加布尔专用指令或重用 byte
P0	一元表达式解析	* 实现 UnaryOperatorParselet（-, +, !) * 对应 UnaryOpGenerator 注册
P1	数组与切片	* 设计 ArrayType（元素类型 + 维度） * 新增 IndexExpressionNode、NewArrayNode * VM 扩充 ALOAD/ASTORE 指令
P1	基础标准库	* print/println, 文件读写 * 编译期内置绑定到 VM calls
P1	测试与 CI	* JUnit5 单测: Lexer / Parser / Semantic / VM * CI/CD 自动构建、示例编译运行
P2	结构体 / 简单面向对象	* 结构体 语法、记录类型布局 * 方法调度: 静态 or 虚表
P2	优化管线	* 常量折叠、公共子表达式消除 * 简易死代码清除
P2	错误与异常系统	* 语法: try … catch … end * VM: 展开-收缩栈，异常表
P2	包管理 & CLI	* snowc 命令: build, run, test * 本地缓存 .snowpkg与包版本语义

5.1 里程碑排期

时间	目标
2025-07	发布 v0.2.0: 布尔类型 + 一元运算、20+ 单元测试
2025-08	发布 v0.3.0: 数组/切片 & 基础标准库；引入 CLI
2025-10	发布 v0.4.0: 结构体支持、首批优化 Pass、>80% 覆盖率
2026-11	发布 v1.0.0: 异常系统、稳定包管理、文档完善