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

# 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

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

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

// 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

// 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

// 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

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

// 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，通过增量链路支持任意深度嵌套；resolve_upvalue 中显式处理 3 层穿透（本地→父级→祖级），更深层级通过逐层编译自然建立

许可证

MIT