取像操作 (expr ' image)

Flurry 引入了一种独特且强大的后缀操作符——取像操作 (')，用于获取一个表达式在不同抽象层面或元数据维度的“像 (Image)”。这个操作符提供了一个统一的语法入口，访问与表达式相关的编译时信息、运行时表示或其他关联属性。

语法

取像操作的基本语法形式为：

expression ' image_identifier
  • expression: 任何有效的 Flurry 表达式。
  • ' (单引号): 取像操作符。
  • image_identifier: 一个标识符，指定想要获取的“像”的类型。这个标识符不是变量或关键字，而是由 Flurry 编译器内部识别的、用于特定取像操作的名称。

根据您提供的优先级表 (OpTable)，取像操作符 ' 具有很高的优先级 (100)，确保它紧密绑定其左侧的 expression。

概念与用途

“取像”可以理解为获取表达式 expression 的某个特定方面或表示：

  1. 元数据 (Metadata): 获取与表达式相关的元信息。

    • expression ' type: 获取表达式在编译时确定的类型。结果本身是一个编译时 Type 类型的值。 
      let x = 10;
comptime let type_of_x = x'type; -- type_of_x 的值是代表 i32 (或默认整数类型) 的 Type 对象
    • enum_value ' tag_name: 获取枚举值当前变体的名称（作为一个编译时常量字符串）。 
      enum Status { ok, loading, error }
let current = Status.loading;
comptime let name = current'tag_name; -- name 的值是 "loading"

  2. 抽象表示 (Abstract Representation): 获取表达式底层数据的一种抽象视图。

    • value ' bitvec: 获取值 value 在内存中的位向量 (Bit Vector) 表示。结果是一个编译时可知长度（基于 value 的类型）的 BitVec<N> 抽象类型，可以用于编译时的位操作（编译器会优化为高效的机器指令）。 
      let flags: u8 = 0b1010_0101;
comptime let bv = flags'bitvec;
-- comptime let first_nybble = bv.slice(0..4); -- 假设 bitvec 支持切片

  3. 关联操作或转换 (Associated Operation / Transformation): 触发某种与表达式相关的特殊操作。

    • dst_pointer ' dst_deref: (用于动态大小类型 DST) 这不是获取一个简单的值，而是触发一种特殊的解引用操作，允许对 DST 指针指向的内容进行模式匹配或访问，编译器会根据指针指向的实际数据（例如 tagged_polymorphic 枚举的 tag）来确定如何解释内存。
    • tuple ' enumerate: (用于元组) 可能返回一个包含 (元素, 索引) 对的迭代器或编译时可展开的序列，用于 inline for。

编译时与运行时

取像操作的结果可能是：

  • 编译时常量: 如 'type 的结果是编译时 Type，'tag_name 的结果是编译时 str。这些结果可以直接用于 comptime 代码块和编译时条件判断。
  • 运行时值: 如 'bitvec 得到的是一个抽象表示，但最终的操作会生成运行时代码。'dst_deref 也是在运行时执行的特殊解引用。'enumerate 可能产生运行时迭代器。
  • 操作触发器: 某些“像”可能不直接返回值，而是触发编译器执行特定的分析或代码生成过程。

编译器负责根据 image_identifier 确定具体的语义和结果类型。

内置的 "像"

Flurry 语言会预定义一系列有用的 image_identifier。一些我们已经讨论过的或可能的例子包括：

  • 'type: 获取编译时类型。
  • 'tag_name: 获取枚举变体名（字符串）。
  • 'bitvec: 获取位向量抽象视图。
  • 'dst_deref: 用于 DST 指针的特殊解引用/匹配。
  • 'enumerate: 用于元组或其他序列的带索引迭代。
  • （可能还有 'size 获取类型大小, 'alignment 获取对齐, 'address 获取地址等）

这个列表是由语言定义和编译器内置的，开发者不能自定义新的 'image_identifier。

设计优势

  • 统一语法: 为多种不同的元信息查询和底层操作提供了一致的后缀语法。
  • 简洁: expr'type 比 get_type(expr) 或 typeof(expr) 更简洁。
  • 与编译时系统集成: 许多“像”直接产生编译时值，无缝融入 comptime 计算。
  • 表达力: 提供了访问语言底层信息和触发特殊操作的强大能力。

总结

取像操作 (expr ' image) 是 Flurry 中一个富有创新性的特性。它通过一个简洁的后缀操作符 ' 和编译器内置的 image_identifier，提供了一个统一的接口来访问表达式的类型、元数据、抽象表示或触发特殊操作。这是 Flurry 强大的编译时元编程和底层控制能力的又一体现。