Zero是一门使用Rust实现的现代编程语言，采用字节码编译器 + 虚拟机架构，支持静态类型检查。
- 字节码编译：源代码编译为高效的字节码
- 虚拟机执行：基于栈的虚拟机，快速执行字节码
- 静态类型系统：编译期类型检查，提高代码安全性
- 类型推导：智能的局部类型推导
- 数组支持：完整的数组字面量、索引访问和类型检查
- 字节码序列化：支持保存和加载编译后的字节码文件
- 简洁语法：易于学习和使用
- 变量声明：支持
let和var关键字 - 基本数据类型：
int,float,string,bool,数组 - 控制流：if/else, while, for循环
- 函数定义：支持函数声明、调用和递归
- 运算符：算术、比较、逻辑运算符
Zero编译器采用现代编译器架构：
源代码 → Lexer → Tokens → Parser → AST → Compiler → Bytecode → VM → 执行
- 词法分析器（Lexer）：将源代码转换为Token流
- 语法分析器（Parser）：构建抽象语法树（AST）
- 编译器（Compiler）：将AST编译为字节码
- 虚拟机（VM）：执行字节码指令
详细架构文档请查看 ARCHITECTURE.md
print("Hello, Zero!");
// 不可变变量
let x: int = 42;
let y: float = 3.14;
let name: string = "Zero";
let flag: bool = true;
// 类型推导
let auto_int = 100; // 推导为 int
let auto_float = 2.718; // 推导为 float
let auto_string = "hello"; // 推导为 string
// 可变变量
var count = 0;
count = count + 1;
// 数组字面量
let numbers: [int] = [1, 2, 3, 4, 5];
let names = ["Alice", "Bob", "Charlie"];
// 数组索引访问
print(numbers[0]); // 1
numbers[0] = 10;
print(numbers[0]); // 10
// 嵌套数组
let matrix: [[int]] = [[1, 2, 3], [4, 5, 6]];
print(matrix[0][1]); // 2
// 带类型注解的函数
fn add(a: int, b: int) -> int {
return a + b;
}
// 无类型注解的函数（类型推导）
fn factorial(n) {
if n <= 1 {
return 1;
}
return n * factorial(n - 1);
}
// 混合类型注解
fn multiply(x, y: int) {
return x * y;
}
let result = add(10, 20);
print(result); // 输出: 30
// If-else 语句
let x = 15;
if x > 10 {
print("x is greater than 10");
} else {
print("x is less than or equal to 10");
}
// While 循环
let counter = 0;
while counter < 5 {
print(counter);
counter = counter + 1;
}
// For 循环
for i in 0..10 {
print(i);
}
Zero-compiler/
├── src/
│ ├── main.rs # 主程序入口
│ ├── lib.rs # 库接口
│ ├── lexer/ # 词法分析器
│ │ ├── mod.rs # Lexer实现
│ │ └── token.rs # Token定义
│ ├── parser/ # 语法分析器
│ │ └── mod.rs # Parser实现（递归下降）
│ ├── ast/ # 抽象语法树
│ │ └── mod.rs # AST节点定义 + 类型系统
│ ├── type_checker/ # 类型检查器
│ │ └── mod.rs # 静态类型检查和推导
│ ├── bytecode/ # 字节码系统
│ │ ├── mod.rs # OpCode、Value、Chunk定义
│ │ └── serializer.rs # 字节码序列化/反序列化
│ ├── compiler/ # 字节码编译器
│ │ └── mod.rs # AST → 字节码编译
│ ├── vm/ # 虚拟机
│ │ └── mod.rs # 基于栈的VM实现
│ └── interpreter/ # 解释器（保留用于对比）
│ └── mod.rs # 树遍历解释器
├── examples/ # 示例程序
│ ├── hello.zero # Hello World
│ ├── variables.zero # 变量示例
│ ├── functions.zero # 函数示例
│ ├── control_flow.zero # 控制流示例
│ ├── types.zero # 类型系统示例
│ ├── arrays.zero # 数组示例
│ └── array_test.zero # 数组测试
├── docs/ # 文档
│ ├── ARCHITECTURE.md # 架构文档
│ ├── LANGUAGE_SPEC.md # 语言规范
│ ├── TYPE_SYSTEM.md # 类型系统设计
│ ├── ARRAYS.md # 数组系统设计
│ ├── BYTECODE_FORMAT.md # 字节码文件格式
│ └── BYTECODE_IO.md # 字节码导入导出
确保已安装 Rust（推荐使用最新稳定版）。
# 构建项目
cargo build
# 构建发布版本（优化）
cargo build --release# 运行示例程序（使用字节码VM）
cargo run examples/hello.zero
cargo run examples/functions.zero
cargo run examples/control_flow.zero
cargo run examples/arrays.zero
cargo run examples/types.zero
# 运行自定义程序
cargo run -- <source_file.zero>
# 编译到字节码文件
cargo run -- --compile <source_file.zero> <output.zbc>
# 运行字节码文件
cargo run -- --run <bytecode_file.zbc>
# 使用旧的树遍历解释器（用于对比）
cargo run -- --old <source_file.zero>查看生成的字节码和VM执行过程：
# 设置环境变量启用字节码反汇编
ZERO_DEBUG=1 cargo run examples/functions.zero
# 在debug构建中自动显示栈状态
cargo run --debug examples/functions.zero# 运行所有测试
cargo test
# 运行特定测试
cargo test test_functions
# 显示测试输出
cargo test -- --nocapture基于fibonacci(30)的性能测试：
- 字节码VM: ~1.8秒
- 树遍历解释器: ~2.5秒
- 性能提升: ~28%
项目包含以下示例程序：
- hello.zero - 基本的Hello World程序
- variables.zero - 变量声明和使用
- functions.zero - 函数定义和调用
- control_flow.zero - 控制流结构（if/while/for）
- types.zero - 类型系统和类型注解
- arrays.zero - 数组操作和索引访问
- array_test.zero - 数组功能完整测试
运行示例：
# 运行所有示例
for example in examples/*.zero; do
echo "=== Running $example ==="
cargo run --quiet "$example"
echo
done详细步骤请查看 ARCHITECTURE.md。
基本流程：
- 在Lexer中添加新Token
- 在AST中添加新节点
- 在Parser中添加解析逻辑
- 在Compiler中添加编译逻辑
- 在VM中添加执行逻辑（如需要）
- 添加测试
- 使用
cargo fmt格式化代码 - 使用
cargo clippy检查代码质量 - 遵循 Rust 官方编码规范
欢迎贡献！请查看 CONTRIBUTING.md 了解详情。
- 语言规范 - Zero语言的语法和语义
- 架构文档 - 编译器内部架构
- 类型系统 - 静态类型系统设计
- 数组系统 - 数组类型和操作
- 字节码格式 - 字节码文件格式规范
- 字节码IO - 字节码导入导出功能
- 贡献指南 - 如何为项目做贡献
✅ 已完成：
- ✅ 词法分析器（完整Token支持）
- ✅ 语法分析器（递归下降）
- ✅ 抽象语法树（完整的AST节点）
- ✅ 静态类型系统（基础类型 + 数组类型）
- ✅ 类型检查器（编译期类型检查）
- ✅ 类型推导（局部类型推导）
- ✅ 数组支持（字面量、索引访问、类型检查）
- ✅ 字节码编译器（AST → 字节码）
- ✅ 虚拟机（基于栈的VM）
- ✅ 字节码序列化/反序列化（.zbc文件格式）
- ✅ 基本数据类型和运算
- ✅ 控制流（if/while/for）
- ✅ 函数定义和调用
- ✅ 递归函数支持
- ✅ 短路求值优化
🚧 进行中：
- 🚧 数组方法（push、pop、insert等）
- 🚧 函数返回类型注解完整支持
📋 计划中：
- 📋 模块系统（import/export）
- 📋 标准库（字符串、数组、IO等）
- 📋 错误处理（try-catch）
- 📋 闭包（捕获外部变量）
- 📋 垃圾回收（标记-清除GC）
- 📋 泛型支持
- 📋 结构体/类
- 📋 REPL（交互式解释器）
- 📋 调试器（断点、单步执行）
- 📋 LSP支持（IDE集成）
- 📋 包管理器
- 语言: Rust (Edition 2024)
- 依赖: 最小化依赖，仅使用Rust标准库
- 测试: Cargo内置测试框架
- 架构: 编译器前端 + 字节码VM
MIT License
灵感来源：
- Crafting Interpreters by Robert Nystrom
- Writing An Interpreter In Go by Thorsten Ball
- Lua VM
- 问题反馈：GitHub Issues
- 讨论交流：GitHub Discussions