SYX

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主题

SYX 语言快速参考 ​

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面向 .sy 源码作者 的语法与标准库速查。与 syx-parser / syx-semantic 当前能力对齐；工具链见 9_UsageGuide.md。

目录 ​

  1. 类型系统
  2. 变量与入口
  3. 控制流
  4. 函数与访问控制
  5. 模块
  6. 字符串
  7. 数组
  8. 错误处理 try/catch
  9. Optional 空安全
  10. Data Class
  11. Extension
  12. Sealed Class 与 Switch
  13. Effects 效果注解
  14. 标准库 File / Directory / HTTP
  15. Async / Await（MVP）
  16. 借用与宏（Phase 7）
  17. CLI 速查
  18. 诊断代码

类型系统 ​

数值类型 ​

类型示例说明
Int8 … Int6442i8, 1000i64固定宽度有符号整数
Int12842i128128 位有符号整数（Phase 38）
UInt8 … UInt64255u8固定宽度无符号整数
UInt1280xFFu128128 位无符号整数（Phase 38）
SIMD4<Int32> 等SIMD4.fromArray([1,2,3,4])固定宽度 SIMD 向量（Phase 38）
Int42平台字长有符号整数（64 位 host → Int64，32 位 → Int32）
UInt100u平台字长无符号整数
Float32 / Float3.14f3232 位浮点
Float64 / Double3.1464 位浮点（无后缀浮点默认 Double）

无后缀整数字面量默认类型为平台 Int。显式后缀（如 42i8）选择固定宽度类型。

基础与集合类型 ​

类型示例说明
Booltrue / false布尔
String"hello"字符串
Array<T>[1, 2, 3]动态数组
Set<T>Set<Int>、[1,2,3] 赋值给 Set去重集合
[K: V] / Dictionary<K,V>["a": 1]、[String: Int]静态字典（MVP 键须 String）
Objectlet o: Object = { "k": v }动态异质袋（须标注；未标注字典→Dictionary）
T?nil / 42可空类型
Void—无返回值

类型标注： let x: Int = 10、let m: [String: Int] = ["a": 1]、let s: Set<Int> = [1, 2, 3]

注意： SYX 使用 func 关键字与 print() 内置输出；不是 Swift 的 func/print 全兼容子集。class / struct / protocol 可解析，运行时支持有限；日常推荐 data class + extension。

变量与入口 ​

swift
var count = 0      // 可变
let name = "SYX"   // 不可变
var x: Int = 10    // 显式类型

func main() {      // 程序入口
    print("Hello")
}

控制流 ​

swift
// if — 条件需括号
if (x > 0) {
    print("positive")
} else {
    print("non-positive")
}

// while — 条件需括号
while (x > 0) {
    x = x - 1
}

// for-in — Array / String / readLines 结果
for item in [1, 2, 3] {
    print(item)
}
for ch in "abc" {
    print(ch)
}

// switch — case 后冒号；支持范围与 variant
switch value {
case 1:
    print("one")
case 0..<10:
    print("small")
default:
    print("other")
}
构造语法要点
if / while条件必须 (expr)
for-infor name in iterable { }，无括号
switchcase pat: 或 default:，花括号包裹整体
break / continue支持

函数与访问控制 ​

swift
func add(a: Int, b: Int) -> Int {
    return a + b
}

public func exported() -> Int {
    return 1
}

internal func helper() -> Int {
    return 0
}

private func hidden() -> Int {
    return -1
}
修饰符可见性
public跨模块可 import
internal模块内（默认）
private文件/模块内私有

参数： func f(a: Int, b: Int) — 调用 f(a: 1, b: 2)。无 Swift 式 _ 省略标签语法。

模块 ​

swift
// Math.sy
public func add(a: Int, b: Int) -> Int {
    return a + b
}

// main.sy
import Math

func main() {
    print(Math.add(1, 2))
}
规则说明
导入import moduleName（模块名对应 .sy 文件或 syx.toml 依赖键）
导出仅 public func 可被其他模块调用
跨模块 internal编译错误 S005
项目依赖syx.toml 中 [dependencies] + syx add / syx update

字符串 ​

swift
let name = "World"
print("Hello, \(name)!")                    // 插值

"a,b,c".split(",")                          // → Array
"  hi  ".trim()
"ABC".lowercased() / "abc".uppercased()
"file.txt".hasPrefix("file")
"hello".substring(0, 3)                     // [start, end)
"foo".replacingOccurrences("bar", "foo")    // (new, old)
"abc123".matches("\\d+")                    // 正则 → Array
"text".count                               // 字符数
方法返回
.split(sep)Array
.matches(pattern)Array（匹配串）
.replacingOccurrences(with, of)String

数组 ​

swift
let nums = [10, 20, 30]
print(nums.count)

var sum = 0
for x in nums {
    sum = sum + x
}
方法说明
.countInt
.contains(item)Bool
.sorted()Array（升序）
.reverse()Array
.joined(sep)String
.map / .filter / .reduce✅ 支持闭包（见 p4_hof.sy）

Set 与 Dictionary ​

swift
let scores: [String: Int] = { "a": 1, "b": 2 }
print(scores.count)          // 2

var tags: Set<Int> = [1, 2, 2, 3]
print(tags.count)            // 3（去重）
print(tags.insert(4))        // true（ADR-224 write-back）
print(tags.contains(4))      // true
print(scores.containsKey("a")) // true
类型方法返回
Set.count / .contains / .insert / .remove（mutation 钉 ADR-224）；.union / .intersectionBool / Int
[String: V].count / .containsKey / .remove / .keys / .values见 stdlib

范围与 readLine ​

swift
print((1..<10).contains(5))
let line = readLine()

错误处理 try/catch ​

SYX 使用 do { } catch (name) { }，不是 Swift 的 do-catch / throws。

swift
// 语句块
do {
    File.write("/tmp/x.txt", "data")
    let content = File.read("/tmp/x.txt")
    print(content)
} catch (err) {
    print("failed")
}

// 表达式级 try（失败走运行时错误路径）
let text = try File.read(path)

Host 函数（File、HTTP 等）失败时抛入 VM 异常，由 catch 捕获。

Optional 空安全 ​

swift
let a: Int? = nil
print(a ?? 99)              // nil 合并

let b: Int? = 7
print(b!)                   // 强制解包；nil → R007

let s: String? = "hello"
print(s?.hasPrefix("he"))   // 可选链；nil 短路

if let y = b {               // 绑定非 nil
    print(y)
}

guard let z = b else {       // 失败走 else 分支
    return
}
print(z)
运算符含义
T?可空类型
nil空值
??左非 nil 取左，否则取右
!强制解包
?.可选链式成员调用

协议与相等性（Equatable / Hashable） ​

内置类型自动实现 Equatable、Hashable、CustomStringConvertible、CustomDebugStringConvertible（数值、Bool、String、Array、Set、Dictionary、Object）。

运算符 / 成员含义
== / !=结构相等（数值用 promotion；集合深度相等）
=== / !==引用标识相等（class 实例比 __object_id；值类型同 ==）
.description用户可读字符串
.debugDescription调试字符串（含类型前缀）
hash(into:)内置 witness，经 Hasher host 组合
类型说明
HasherHasher.newHasher() / Hasher.combine / Hasher.finalize
ObjectIdentifierHasher.objectId(obj)

不可 Equatable 的类型使用 == 会报 S016。

Data Class ​

swift
data class Point(x: Int, y: Int)

func main() {
    let p = Point(3, 4)
    print(p.x)
    print(p.description())   // "Point(x: 3, y: 4)"
}
能力状态
构造 Type(a, b)✅
字段访问 p.x✅
.description()✅
自动 copy / == / hash(into:)✅ 编译器合成（{Type}_copy / 结构相等 / hash(into:)）

Extension ​

swift
extension Int {
    func doubled() -> Int {
        return self + self
    }
}

func main() {
    print(5.doubled())   // desugar → Int_doubled(5)
}

Sealed Class 与 Switch ​

swift
sealed class Result {
    ok(value: Int)
    err(message: String)
}

func describe(r: Result) {
    switch r {
    case .ok(let x):
        print(x)
    case .err(let msg):
        print(msg)
    }
}

变体定义无 case 关键字；switch 的 case 分支使用 .variant(let binding) 等形式（见 2_SyntaxAnalysis.md §5.5）。

模式示例
整型case 42:
半开范围case 0..<13:
Variantcase .ok(let x):

扩展语法（§11 已实现） ​

swift
enum Result {
    ok(value: Int)
    err(msg: String)
}

class Greeter {
    var name: String
    init(name: String) { self.name = name }
    func hello() { print(self.name) }
}

class Counter: IteratorProto {
    func next() -> Int { return 1 }
}

actor Counter {
    var value: Int
    init(value: Int) { self.value = value }
    func increment() { self.value = self.value + 1 }
}

func id<T>(x: Int) -> Int { return x }  // 单态化为 id_Int

@available(iOS 13)
@Main
func app() { print("hi") }

let evens = [1,2,3].filter({ |x| x % 2 == 0 })
let sum = [1,2,3].reduce({ |a, b| a + b })

let base = 10
let mapped = [1].map({ |x| x + base })  // 闭包捕获

throw "failed"
repeat { print(1) } while (false)
x += 1

详见 2_SyntaxAnalysis.md §5 / §11。

Effects 效果注解 ​

函数声明可在返回类型后附加 requires Pure 或 requires IO；Pure 函数内禁止 I/O（含 print、File/HTTP）。

swift
func compute(x: Int) -> Int requires Pure {
    return x * 2
}

func loadConfig() -> String requires IO {
    return File.read("config.txt")
}

违反 Pure 约束 → 编译期错误（syx-meta）。

标准库 File / Directory / HTTP ​

通过 类型静态方法 与 实例方法 调用（Host Functions 实现）。

File ​

方法说明
File.read(path)读全文 → String
File.readLines(path)按行 → Array
File.write(path, content)写入
File.append(path, content)追加
File.exists(path)→ Bool
File.delete(path)删除
File.copy(from, to)复制
File.move(from, to)移动

Directory ​

方法说明
Directory.create(path)创建目录
Directory.list(path)列出内容 → Array
Directory.exists(path)→ Bool

HTTP ​

客户端基于 reqwest（blocking + rustls），支持 HTTPS。详见 11_NetworkStdlib.md。

方法说明
HTTP.fetch(url, options)通用请求（method / headers / body / query / timeout_ms）
HTTP.get(url)GET → 响应对象
HTTP.post(url, body)POST；body 为 String 或字典
HTTP.put/patch/delete(url, body?)对应 HTTP 方法
HTTP.serve(addr, port, handler)blocking HTTP 服务端（handler 函数名）
HTTP.response(status, body)构建服务端响应对象
Response 方法说明
status()HTTP 状态码
ok()2xx → true
text() / body()响应体字符串
json()解析 JSON → 对象
header(name)单个响应头
headers()全部响应头

URL ​

方法说明
URL.parse(text)解析 → { href, protocol, host, port, path, query }
URL.encodeQuery(dict)字典 → query string
URL.build(base, path, query)拼接 URL
swift
import HTTP

do {
    let resp = HTTP.fetch("https://httpbin.org/get", { "timeout_ms": 10000 })
    if resp.ok() {
        print(resp.json())
    }
} catch (e) {
    print("network error")
}

全局 ​

名称说明
print(expr)输出到 stdout

已提供： readLine() 从标准输入读取一行。
未提供： exit()、assert() 等全局函数。

Async / Await（MVP） ​

swift
async func fetch() -> String {
    let resp = await HTTP.get("https://example.com")
    return "ok"
}

// 结构化 Task（当前线程池 spawn）
let t = Task {
    work()
}
__syx_task_join(t)

// 显式并行
Task.detached {
    __syx_task_sleep(50)
}

// 带参 detach（Concurrency 或 host）
__syx_task_detach("worker", [42])

syx.toml 严格模式：

toml
[concurrency]
strict = true   # 启用 C001–C003 等静态检查
Host / API说明
__syx_task_detach(name) / Concurrency.detach(name)线程池 detached 任务
__syx_task_detach(name, args)带参 spawn
__syx_task_join / cancel / sleep任务 join / 取消 / 睡眠
__syx_task_group_*TaskGroup 创建 / add / wait（按 group id 隔离）
__syx_channel_create/send/recvPhase 8 async channel MVP（VM host）
__syx_channel_try_recvPhase 15 非阻塞 recv（nil = 空）（p15_channel_try_recv.sy）
__syx_channel_create(cap) / __syx_channel_try_send有界 channel + 背压（ADR-267 / m3_a04_backpressure；满缓冲 trySend→false）
__syx_channel_select([...])多臂 select + RR 公平（ADR-268 / m3_a04_fairness；select-fair-v1:round-robin；叶子收口 ADR-269）
Task { } / Task.detached { }语法糖（生成 __task_body_N）
限制说明
await 状态机多 await 函数插入 __syx_async_state；await __syx_task_sleep 在 async 内 lowering
async letasync let x = f() → detach + 后续 await join（p7_async_let.sy）
作用域await 仅允许在 async func 内
Lintasync 函数无 await → L005

借用与宏（Phase 7） ​

借用 ​

swift
func bump(x: &mut Int) {
    x = x + 1
}

func read_only(x: &Int) -> Int {
    return x
}
规则诊断
同一作用域仅允许一个活跃 &mut TS011
move 后 useS011（moved value）

Fixture：p6_borrow_*、p7_borrow_mut.sy、p7_borrow_mut_fail.sy。

宏 ​

swift
#if(DEBUG, print("debug on"))
#for(3, print("x"))
#assert(x > 0)
#macro twice(x) { print(x); print(x) }
let s = #stringify(1 + 1)
@Equatable
data class P(x: Int, y: Int)

由 syx-macro::expand_module 展开；深度超限 → E002。详见 books/language-guide/19-macros.md。

CLI 速查 ​

bash
cargo build --release              # 构建 syx
syx run file.sy                   # 编译并 VM 执行（完整标准库）
syx run .                          # 项目（syx.toml）
syx check .                        # 仅类型检查
syx build --native .               # MIR → app（LLVM sole；--object 仅 .o）
syx build --native --backend=llvm .  # MIR → app（实验性 LLVM）
syx build --wasm .                 # MIR → main.wasm（实验）
syx emit file.sy --format syxbc   # VM 字节码文本 → file.syxbc
syx emit . --format all -o emit/ # 六种 IR/字节码写入 emit/
syx run file.sy                   # MIR 单路径（Phase 12 默认）
syx format . / syx lint . / syx doc .
syx test .                         # 运行 tests/**/*.sy
syx repl

诊断代码 ​

词法 / 语法 ​

代码说明
L001未闭合字符串 / 无效字符（lexer）
P001意外 token / 语法错误

语义（编译期） ​

代码说明
S001未定义类型
S002未定义标识符
S003类型不匹配
S004重复声明
S005无效访问级别（跨模块 internal）
S006协议未满足（如 Iterator 缺 next()）
S007enum switch 非穷尽（按 case 名集合）
S008跨 actor 直接访问实例字段
S009where 子句未知协议约束
S010泛型实参不满足 where 协议约束
S011借用冲突 / use-after-move

并发（strict 或 @concurrent 上下文） ​

代码说明
C001非 MainActor 上下文调用 @MainActor 函数（main 隐式 MainActor）
C002跨 actor 同步方法调用
C003Task.detached / detach 捕获非 Sendable 类型（strict 或模块含 class）
C004Task 已取消
C005Task 通道关闭
C006Actor mailbox 关闭
C009Actor 同步同实例 reentrancy 拒绝（serial-no-reenter）
C010Channel 已关闭（post-close send）

运行时 ​

代码说明
R001文件读取失败 / registry semver 版本冲突
R002文件/目录写操作失败
R003HTTP 请求失败
R004HTTP POST 失败
R005JSON 解析失败
R006无效正则
R007强制解包 nil
R011HTTP 请求超时
R012HTTP serve 绑定失败
R013URL 解析失败

Lint（syx lint） ​

代码规则摘要
L001–L012命名、空函数、public 返回类型、async/await、行宽等

与 Swift 的主要差异（速记） ​

SwiftSYX
do { try } catchdo { } catch (err) { }
if cond {if (cond) {
struct 数据载体data class Name(f: T)
import Moduleimport Math（PascalCase 嵌入标准库模块名）
print(_:separator:)print(expr)
@mainfunc main()
throws 函数Host 错误 + try/catch

生态与 IDE（Phase 11 / SYX 4.5） ​

  • MIR 单路径：用户模块始终走 MIR（Phase 12；SYX_USE_MIR 已移除）
  • LSP v4：code actions、semantic tokens、inlay hints
  • Embed：compile_and_run_embedded（见 ADR-003）
环境变量 / 路径说明
SYX_REGISTRY生产 registry 默认 URL（https://packages.sy.dev）；覆盖 [registry].default
SYX_REGISTRY_STAGING无 [registry].default 时使用的 staging registry URL
SYX_PUBLISHER_SIGNING_KEY发布：32-byte Ed25519 seed（64 hex）；syx publish → syx1:ed25519:<pk>:<sig>（C-05）
SYX_REGISTRY_VERIFY_KEY安装：与发布者 verifying key 一致的 64 hex pin；嵌入 pk 必须匹配（C-02）；失配 P011
SYX_REGISTRY_REQUIRE_SIGNATURE=1install 强制 ed25519 签名；Phase 5 拒绝 syx1:stub
SYX_REGISTRY_ALLOW_STUB=1测试专用：签名强制下仍接受 syx1:stub
SYX_EMBED_DENY_UNKNOWN=1Embed v8：拒绝 SYX_EMBED_CAPABILITIES 中未知 capability（默认开）
SYX_EMBED_CAPABILITIESEmbed capability 白名单（wasmtime,print,inprocess）
SYX_WASI=1启用 wasmtime WASI preview1（path_open + 真 fd_read/fd_write 映射临时目录）
SYX_WASI_GC_PHASE22=1WASI GC Phase 22：syx_gc.alloc 使用 noop arena host hook
SYX_WASI_GC_PHASE23=1WASI GC Phase 23：bump arena + mark 清除 smoke
SYX_REGISTRY_CDN_PHASE6=1Registry CDN Phase 6：staging signed URL install
SYX_EMBED_SECCOMP=1Embed v9：seccomp/Job Object MVP 硬化
SYX_ATTACHED_HYGIENIC_V2=1@attached hygienic v2 模板（{type}:{name}）
SYX_LLVM_RELEASE_BLOCKER=1LLVM strict parity 可选 PR release blocker（ADR-019）
SYX_LLVM_STRICT_GREEN_WEEKS=NADR-017 晋升计数（≥4 周绿可 promotion）
SYX_LLVM_PARITY_GATE=strictLLVM Top-300 运行时 parity + 符号 strict gate（CI Phase 34）
SYX_LLVM_AOT_PHASE9=0禁用 LLVM AOT Phase 9 IR 路径（三后端统一 remembered set GC 直出 / ADR-044 gate）
SYX_LLVM_AOT_PHASE8=0禁用 LLVM AOT Phase 8 IR 路径（VM/native remembered set GC 直出 / ADR-042 gate）
SYX_LLVM_AOT_PHASE7=0禁用 LLVM AOT Phase 7 IR 路径（WASM/native GC intrinsics 全直出 / ADR-040 gate）
SYX_LLVM_AOT_PHASE6=0禁用 LLVM AOT Phase 6 IR 路径（GC intrinsics / guest heap / exec_op → 0% gate）
SYX_LLVM_AOT_PHASE5=0禁用 LLVM AOT Phase 5 IR 路径（CallHost/JSON / exec_op < 1% gate）
SYX_LLVM_AOT_PHASE4=0禁用 LLVM AOT Phase 4 IR 路径（ADR-028 Phase 4 / exec_op < 5% gate）
SYX_LLVM_AOT_PHASE3=0禁用 LLVM AOT Phase 3 IR 路径（ADR-028 Phase 3 / exec_op gate）
SYX_LLVM_AOT_PHASE2=0禁用 LLVM AOT Phase 2 IR 路径（ADR-028 Phase 2）
SYX_REGISTRY_CDN_PHASE9=1Registry CDN Phase 9：failover 重试 + health probe
SYX_REGISTRY_CDN_PHASE8=1Registry CDN Phase 8：多区域 URL + failover
SYX_UNIFIED_GC_LTS=1统一三后端 generational GC prod（VM + WASM + native 联动；ADR-045）
SYX_UNIFIED_GC_LTS_PROD=1Unified GC LTS prod default：三后端 remembered set + promotion 默认 on
SYX_WASI_GC_PHASE33=1WASI GC Phase 33：guest remembered set prod 默认 on + VM --run 联动（ADR-043）
SYX_WASI_GC_PHASE33_PROD=1WASI GC Phase 33 prod default：guest + VM/native generational 默认 on
SYX_VM_NATIVE_GC_PHASE33=1VM/native generational GC prod（syx run + native codegen；ADR-043）
SYX_VM_NATIVE_GC_PHASE33_PROD=1VM/native GC Phase 33 prod default：remembered set prod 默认 on
SYX_WASI_GC_PHASE32=1WASI GC Phase 32：guest remembered set full generational GC prod 默认 on（ADR-041）
SYX_WASI_GC_PHASE32_PROD=1WASI GC Phase 32 prod default：remembered set guest 默认 on
SYX_WASI_GC_PHASE31=1WASI GC Phase 31：guest generational relocating GC prod 默认 on（ADR-039）
SYX_WASI_GC_PHASE31_PROD=1WASI GC Phase 31 prod default：generational guest 默认 on
SYX_WASI_GC_PHASE30=1WASI GC Phase 30：guest relocating GC prod 默认 on（ADR-037）
SYX_WASI_GC_PHASE29=1WASI GC Phase 29：guest relocating GC MVP prod 默认 on（ADR-035）
SYX_INKWELL_SPIKE=0显式禁用 inkwell 路径，回退 clang text IR（Phase 34 ADR-044 prod default on 时 opt-out）
SYX_INKWELL_SPIKE=1LLVM inkwell hello IR 编译（Phase 32 opt-in；Phase 33+ ADR-042/044 默认 GA 后非必需）
SYX_BORROW_COQ_LEAN_PROOF_PROD=1borrow Coq/Lean 机器检验证明 prod（obligation replay + 外部工具 hook；Phase 34）
SYX_BORROW_COQ_LEAN_EXPORT=1borrow Coq/Lean 外部证明 scaffold（.v/.lean 导出 + replay；Phase 33）
SYX_REGISTRY_CDN_PHASE15=1Registry CDN Phase 15：全球 CDN 多活写 + 边缘验签 E2E
SYX_REGISTRY_CDN_PHASE14=1Registry CDN Phase 14：边缘缓存 + offline install 验签 E2E
SYX_DIST_ACTOR_WIN_PIPE_PROD=1分布式 Actor Windows Named Pipe 真 API（Phase 32 CreateNamedPipe/ConnectNamedPipe）
SYX_DIST_ACTOR_RUSTLS_CRATE=1分布式 Actor rustls crate 证书链 / pin E2E（Phase 32）
SYX_BORROW_MACHINE_PROOF=1borrow region 图机器证明 harness（Phase 32 proof obligation 导出）
SYX_DIST_ACTOR_WIN_PIPE_NAMED_IO=1分布式 Actor Windows Named Pipe 真 I/O（Phase 31 ER2；Phase 32 真 API 见上）
SYX_WASI_GC_PHASE28=1WASI GC Phase 28：guest 统一堆 prod 默认 on
SYX_WASI_GC_PHASE27=1WASI GC Phase 27：guest 统一堆接线（评估 gate）
SYX_WASI_GC_PHASE27_EVAL=1WASI GC Phase 27 默认 on 评估 scaffold
SYX_NET_STREAM_TLS=1Net stream 背压 + TLS 分层（ADR-032）
SYX_NET_TCP_STREAM=1Net stream() 全双工 MVP（ADR-030）
editors/vscode-syx/VS Code 扩展：LSP + type: "syx" DAP 调试；安装与断点调试见 12_BackendDebuggingGuide.md

相关文档 ​

SYX · Apache-2.0

内容来源于 books/ 与 docs/