语言语法规范

本文档描述了当前项目实际实现的语法规则，基于项目的词法分析器、语法分析器和AST结构的实际代码。

完整语法规范（BNF表示法）

text

// 程序结构
program ::= contract

// 合约定义
contract ::= "Contract" IDENTIFIER ":" NEWLINE INDENT [member]* DEDENT

member ::= function | struct | constructor

// 函数定义
function ::= "def" IDENTIFIER "(" [parameter_list] ")" ["->" return_type] ":" block

constructor ::= "def" "__init__" "(" [parameter_list] ")" ":" block

parameter_list ::= parameter ["," parameter]*
parameter ::= IDENTIFIER ":" TYPE

// 结构体定义
struct ::= "Struct" IDENTIFIER ":" NEWLINE INDENT [field]+ DEDENT
field ::= IDENTIFIER ":" TYPE NEWLINE

// 语句
statement ::= if_statement
           | return_statement  
           | assignment_statement
           | destructure_assignment
           | variable_declaration
           | expression_statement

block ::= NEWLINE INDENT [statement]* DEDENT

if_statement ::= "if" expression ":" block ["else" ":" block]

return_statement ::= "Return" expression NEWLINE
                   | "return" expression NEWLINE

assignment_statement ::= (IDENTIFIER | field_access) "=" expression NEWLINE

destructure_assignment ::= "{" identifier_list "}" "=" expression NEWLINE

identifier_list ::= IDENTIFIER ["," IDENTIFIER]*

variable_declaration ::= IDENTIFIER ":" TYPE ["=" expression] NEWLINE

expression_statement ::= expression NEWLINE

// 表达式
expression ::= binary_expression
            | unary_expression
            | primary_expression

binary_expression ::= expression binary_operator expression

unary_expression ::= unary_operator expression

primary_expression ::= IDENTIFIER
                    | literal
                    | function_call
                    | method_call
                    | field_access
                    | Clone_expression
                    | brace_expression
                    | "(" expression ")"

brace_expression ::= "{" [expression_list] "}"

expression_list ::= expression ["," expression]*

function_call ::= IDENTIFIER "(" [argument_list] ")"

method_call ::= expression "." IDENTIFIER "(" [argument_list] ")"

field_access ::= expression "." IDENTIFIER

clone_expression ::= IDENTIFIER "." "Clone" "(" ")"

argument_list ::= expression ["," expression]*

// 字面量
literal ::= NUMBER | HEX | STRING | ADDRESS ｜ BOOL

// 操作符
binary_operator ::= "+" | "-" | "*" | "/" 
                 | "==" | "!=" | "<" | ">" | "<=" | ">="

unary_operator ::= "-" | "+"

// 词法元素
IDENTIFIER ::= [a-zA-Z_][a-zA-Z0-9_]*
NUMBER ::= [0-9]+
HEX ::= "0x"[0-9a-fA-F]+
STRING ::= '"' [^"]* '"'
TYPE ::= IDENTIFIER
NEWLINE ::= '\n'
INDENT ::= 增加缩进级别
DEDENT ::= 减少缩进级别

1. 程序结构

1.1 程序定义

program ::= contract

一个程序由单个合约组成（单合约系统）。

1.2 合约定义

contract ::= "Contract" IDENTIFIER ":" NEWLINE INDENT [member]* DEDENT

member ::= function | struct | constructor

合约以关键字 Contract 开始，后跟合约名称，使用Python风格的缩进结构。

2. 数据结构

2.1 结构体定义

struct ::= "Struct" IDENTIFIER ":" NEWLINE INDENT [field]+ DEDENT

field ::= IDENTIFIER ":" TYPE NEWLINE

结构体定义必须包含至少一个字段，每个字段都必须有类型声明。

示例：

python

Struct Person:
    name: string
    age: int
    publicKey: hex
    walletAddress: address

3. 函数定义

3.1 普通函数

function ::= "def" IDENTIFIER "(" [parameter_list] ")" ["->" TYPE] ":" block

parameter_list ::= parameter ["," parameter]*
parameter ::= IDENTIFIER ":" TYPE

函数参数必须包含类型声明。

示例：

python

def main(sig: string, pubkey: hex):
    result = CheckSig(pubkey, sig)
    return result

3.2 构造函数

constructor ::= "def" "__init__" "(" [parameter_list] ")" ":" block

构造函数使用特殊名称 __init__。

示例：

python

def __init__(pubKeyH: hex):
    self.pubKeyHash = pubKeyH

4. 语句

4.1 语句类型

statement ::= if_statement
           | return_statement  
           | assignment_statement
           | variable_declaration
           | expression_statement

block ::= NEWLINE INDENT [statement]* DEDENT

4.2 条件语句

if_statement ::= "if" expression ":" block ["else" ":" block]

示例：

python

if _check_lock_time(current_time, timeout):
    CheckSig(sender, senderSig)
else:
    CheckSig(recipient, recipientSig)

4.3 返回语句

return_statement ::= "Return" expression NEWLINE
                   | "return" expression NEWLINE

4.4 赋值语句

assignment_statement ::= (IDENTIFIER | field_access) "=" expression NEWLINE

field_access ::= expression "." IDENTIFIER

示例：

python

x = 10
self.value = result
Sub.x = 0

4.5 变量声明

variable_declaration ::= IDENTIFIER ":" TYPE ["=" expression] NEWLINE

示例：

python

count: int
name: string = "default"
btcAddress: address = "1RainRzqJtJxHTngafpCejDLfYq2y4KBc"

5. 表达式

5.1 表达式类型

expression ::= binary_expression
            | unary_expression
            | primary_expression

primary_expression ::= IDENTIFIER
                    | literal
                    | function_call
                    | method_call
                    | field_access
                    | "(" expression ")"

literal ::= NUMBER | HEX | STRING | ADDRESS

字面量类型说明：

NUMBER: 整数字面量，如 42, -10
HEX: 十六进制字面量，如 0xabcd, 0x1234
STRING: 字符串字面量，如 "hello", "世界"
BOOL: 布尔字面量，如1, 0
ADDRESS: 比特币地址字面量，仅支持以 1 开头的Base58地址（P2PKH），34字符，如 "1RainRzqJtJxHTngafpCejDLfYq2y4KBc"

示例：

python

# 地址字面量示例
p2pkhAddr: address = "1RainRzqJtJxHTngafpCejDLfYq2y4KBc"  # P2PKH地址

5.2 函数调用

function_call ::= IDENTIFIER "(" [argument_list] ")"

argument_list ::= expression ["," expression]*

示例：

python

CheckSig(pubkey, sig)
Sha256(data)
EqualVerify(hash1, hash2)

5.3 方法调用和字段访问

method_call ::= expression "." IDENTIFIER "(" [argument_list] ")"

field_access ::= expression "." IDENTIFIER

支持链式调用：

python

obj.field1.field2
obj.field.method()

5.4 二元运算

binary_expression ::= expression binary_operator expression

binary_operator ::= "+" | "-" | "*" | "/" 
                 | "==" | "!=" | "<" | ">" | "<=" | ">="

5.5 一元运算

unary_expression ::= unary_operator expression

unary_operator ::= "-" | "+"

6. 词法元素

6.1 关键字

keywords ::= "Contract" | "def" | "Struct" | "if" | "else" | "Return" | "return"

6.2 标识符和字面量

IDENTIFIER ::= [_a-zA-Z][_a-zA-Z0-9]*
NUMBER ::= [0-9]+
HEX ::= "0x"[0-9a-fA-F]+
STRING ::= '"' [^"]* '"'
ADDRESS ::= '"' '1' [0-9a-fA-F]{33} '"'
TYPE ::= IDENTIFIER  // 类型标识符，如 int, string, hex, bool, address

6.3 操作符和分隔符

operators ::= "=" | "==" | "!=" | "<" | ">" | "<=" | ">=" 
           | "+" | "-" | "*" | "/" | "->"

delimiters ::= "(" | ")" | "[" | "]" | ":" | "," | "."

6.4 缩进和换行

语言使用Python风格的缩进来表示代码块结构：

NEWLINE: 换行符
INDENT: 增加缩进级别
DEDENT: 减少缩进级别

7. 所有权系统

该语言实现了类似Rust的所有权概念，但仅对数据变量有约束：

7.1 所有权规则

变量消耗: 当局部变量被使用（作为函数参数、赋值给其他变量等）时，原变量的所有权被转移
合约成员变量例外: 合约的成员变量（如 self.field）在编译时会被直接替换到代码中，因此不受所有权约束，可以多次使用而无需 Clone
克隆操作: 对于局部变量，使用 Clone() 函数可以创建变量的副本，避免所有权转移
字段访问: 访问结构体实例的字段会消耗该字段的所有权，如需多次访问需要先克隆；但合约成员变量不受此限制
特殊内置函数: SetAlt() 和 SetMain() 函数不会消耗变量的所有权

7.2 克隆语法

clone_expression ::= IDENTIFIER "." "Clone" "(" ")"

示例：

python

original_value = 42
cloned_value = original_value.Clone()
# original_value 仍然可用

7.3 内置函数

语言提供以下内置函数：

Clone(): 创建变量的副本，语法为 variable.Clone()
SetAlt(variable): 将变量移动到副栈，不消耗变量所有权
SetMain(variable): 将变量从副栈移动到主栈，不消耗变量所有权
其他内置函数: 如 CheckSig(), Sha256() 等，遵循普通函数调用语法并消耗参数的所有权

7.4 所有权系统示例

局部变量的所有权转移：

python

data = Push("0x1234")
result1 = CheckSig(data, signature)  # data 被消耗，不能再次使用
# result2 = CheckSig(data, signature2)  # 错误：data 已被消耗

# 需要克隆才能多次使用
data2 = Push("0x5678")
cloned_data = data2.Clone()
result1 = CheckSig(data2, signature1)
result2 = CheckSig(cloned_data, signature2)  # 正确：使用克隆的副本

合约成员变量的特殊行为：

python

def main(sig1: string, sig2: string):
    # 合约成员变量可以多次使用，无需 Clone
    result1 = CheckSig(self.pubKey, sig1)
    result2 = CheckSig(self.pubKey, sig2)  # 正确：self.pubKey 可以重复使用
    return {result1, result2}

特殊内置函数：

python

data: hex = "0x1234"
SetAlt(data)    # data 仍然可用，所有权未被消耗
SetMain(data)   # data 仍然可用，所有权未被消耗

8. 大括号语法糖 ({} 语法)

8.1 语法定义

brace_expression ::= "{" [expression_list] "}"
destructure_assignment ::= "{" identifier_list "}" "=" expression NEWLINE

8.2 用途和语义

大括号语法糖 {} 是一个多功能的语法特性，根据上下文有不同的语义：

8.2.1 多返回值解构

用于承接函数的多个返回值：

python

{a, b} = Split(data, 10)  # Split 返回两个值，分别赋给 a 和 b
{x, y, z} = _GetCoordinates()  # 承接三个返回值

8.2.2 结构体字面量

用于创建结构体实例：

python

Struct Point:
    x: int
    y: int

# 使用大括号语法糖创建结构体实例
p: Point = {10, 20}

下一步

调试器用户使用手册 — 详细的调试器功能说明

🇬🇧 English version

语言语法规范 ​

完整语法规范（BNF表示法） ​

1. 程序结构 ​

1.1 程序定义 ​

1.2 合约定义 ​

2. 数据结构 ​

2.1 结构体定义 ​

3. 函数定义 ​

3.1 普通函数 ​

3.2 构造函数 ​

4. 语句 ​

4.1 语句类型 ​

4.2 条件语句 ​

4.3 返回语句 ​

4.4 赋值语句 ​

4.5 变量声明 ​

5. 表达式 ​

5.1 表达式类型 ​

5.2 函数调用 ​

5.3 方法调用和字段访问 ​

5.4 二元运算 ​

5.5 一元运算 ​

6. 词法元素 ​

6.1 关键字 ​

6.2 标识符和字面量 ​

6.3 操作符和分隔符 ​

6.4 缩进和换行 ​

7. 所有权系统 ​

7.1 所有权规则 ​

7.2 克隆语法 ​

7.3 内置函数 ​

7.4 所有权系统示例 ​

8. 大括号语法糖 ({} 语法) ​

8.1 语法定义 ​

8.2 用途和语义 ​

8.2.1 多返回值解构 ​

8.2.2 结构体字面量 ​

下一步 ​

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1.2 合约定义

2. 数据结构

2.1 结构体定义

3. 函数定义

3.1 普通函数

3.2 构造函数

4. 语句

4.1 语句类型

4.2 条件语句

4.3 返回语句

4.4 赋值语句

4.5 变量声明

5. 表达式

5.1 表达式类型

5.2 函数调用

5.3 方法调用和字段访问

5.4 二元运算

5.5 一元运算

6. 词法元素

6.1 关键字

6.2 标识符和字面量

6.3 操作符和分隔符

6.4 缩进和换行

7. 所有权系统

7.1 所有权规则

7.2 克隆语法

7.3 内置函数

7.4 所有权系统示例

8. 大括号语法糖 ({} 语法)

8.1 语法定义

8.2 用途和语义

8.2.1 多返回值解构

8.2.2 结构体字面量

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