# Aster

Aster 是一门使用 Rust 编写的动态类型脚本语言，采用**基于栈的字节码 VM** 执行。无外部依赖，纯标准库。

## 快速开始

```bash
# 构建
cargo build

# 启动 REPL（交互式）
cargo run

# 执行脚本文件
cargo run -- examples/script.ast

# 运行测试
cargo test
```

## 语言特性

### 变量与赋值

```js
let x = 42;            // 可变绑定
const y = 100;         // 不可变绑定（不能重新赋值）
let name = "aster";
x = x + 1;
x += 2;                // 复合赋值：+= -= *= /= %=
// y = 200;            // ✗ 运行时错误：不能对 const 重新赋值
```

`const` 阻止对绑定的重新赋值，但不阻止对象属性或数组元素的修改。

### 数据类型

```js
let n = 3.14;                     // 数字（f64）
let s = "hello\nworld";           // 字符串（支持 \n \t \r \" \\ 转义）
let b = true;                     // 布尔值
let empty = nil;                  // nil
let arr = [1, 2, 3];              // 数组
let obj = { name: "aster", v:1 }; // 对象
```

### 运算符

```
算术:   +  -  *  /  %
比较:   ==  !=  <  >  <=  >=
逻辑:   &&  ||  !
```

- `+` 同时支持数字加法和字符串拼接
- `==` 和 `!=` 对数组和对象进行深度比较
- `&&` 和 `||` 短路求值
- 除零和取模零会产生运行时错误

### 控制流

```js
// if / else
if (x > 0) {
    print("positive");
} else {
    print("non-positive");
}

// while 循环
let i = 0;
while (i < 10) {
    print(i);
    i = i + 1;
}

// for 循环（C 风格）
for (let i = 0; i < 10; i = i + 1) {
    print(i);
}

// break / continue
while (true) {
    if (condition) { break; }
    if (skip) { continue; }
}

// for-in 遍历（数组 / 字符串）
for (let item in [1, 2, 3]) {
    print(item);
}
```

### 模块系统

```js
// 加载并执行外部脚本，返回模块导出的对象
let math = require("math.ast");
print(math.add(3, 4));

// 第二次 require 同一文件会返回缓存的对象（支持循环引用）
```

### 函数与闭包

```js
// 函数声明
fn add(a, b) {
    return a + b;
}

// 递归
fn fib(n) {
    if (n <= 1) { return n; }
    return fib(n - 1) + fib(n - 2);
}

// 闭包
fn make_adder(x) {
    return fn(y) { return x + y; };
}
let add5 = make_adder(5);
print(add5(10));  // 15
```

### 数组与对象

```js
let arr = [10, 20, 30];
print(arr[0]);          // 索引访问
arr[1] = 99;            // 索引赋值
arr[0] += 5;            // 复合索引赋值

let obj = { name: "aster", version: 1 };
print(obj.name);        // 属性访问
obj.version = 2;        // 属性赋值
```

### 内置函数

```js
// I/O
print("hello", 42);           // 打印，自动换行
let name = input("name: ");   // 读取输入（可选提示符）
let name = io.input("name:"); // 模块化调用

// 时间
let t = clock();              // Unix 时间戳（秒）
let t = os.clock();           // 模块化调用
```

## REPL 命令

| 命令 | 说明 |
|------|------|
| `:exit` | 退出 REPL |
| `:reset` | 重置解释器状态（清除所有变量和函数） |

## 架构

```
源码文本 → Lexer → Tokens → Parser → AST → Compiler → Bytecode → VM → 输出
```

| 模块 | 职责 |
|------|------|
| `lexer/` | 词法分析。`Lexer::tokenize()` 将源码转为 `(Vec<Token>, Vec<Error>)`，Token 记录行列号用于错误报告，支持 `//` 单行注释和 `/* */` 块注释 |
| `parser/` | 递归下降 + Pratt 解析器。`Parser::parse()` 返回 `(Vec<Stmt>, Vec<Error>)`，遇到语法错误通过 `synchronize()` 跳过至下一条语句边界继续解析 |
| `ast/` | AST 节点定义。`Expr`（表达式）涵盖字面量、变量、赋值、属性/索引访问、一元/二元/逻辑运算、函数调用、lambda 和对象/数组字面量。`Stmt`（语句）涵盖 let、表达式语句、块、if/while/for、函数、return/break/continue |
| `runtime/` | 运行时类型：`Value` 枚举、`FunctionProto`（编译后的函数蓝图）、`Closure`（函数原型 + 捕获的 upvalue）、`Runtime` trait、`NativeFn` 类型。`builtins/` 按功能分组注册原生函数 |
| `vm/` | 字节码 VM。`Compiler` 将 AST 编译为基于栈的字节码（44 条指令），`Vm` 执行字节码。支持闭包 upvalue 捕获、3 层嵌套闭包、`require()` 模块加载 |
| `error/` | 三种错误：`LexError`（行列号）、`ParseError`（Token）、`RuntimeError`（可选 Token） |

### 关键设计决策

- **零外部依赖** — 全部基于 Rust 标准库构建
- **基于栈的字节码 VM** — AST 先编译为字节码再执行，单一执行路径，无语义漂移
- **错误容忍解析** — 词法分析器和解析器均将错误收集到 `Vec` 中，单次运行可报告多个诊断信息，而非在第一个错误处就中止
- **`Rc<RefCell<>>` 共享所有权** — 用于 `Value::Object`、`Value::Array` 和 `UpvalueObj`，提供动态可变语义。闭包通过 upvalue 机制捕获外层局部变量
- **词法作用域闭包** — 编译时解析 upvalue 捕获，支持最多 3 层传递式捕获（本地 → 父级 → 祖级）

## 许可证

MIT