diff --git a/SPEC.AUDIT.md b/SPEC.AUDIT.md index 09f4101..cb1c787 100644 --- a/SPEC.AUDIT.md +++ b/SPEC.AUDIT.md @@ -265,3 +265,295 @@ M6(borrow checker) 착수 전에 확정해야 하는 소유권·참조 규칙 - M7: try nominal error 일치와 일반 catch를 구현한다. - M8/M9: `fe_errors.h`, dependency hash, `fe_generics.c`를 구현한다. - M10: volatile/barrier, interrupt-safe 허용 목록, on_exit 복원을 검증한다. + +## 2026-08-16 — v0.1.8 + +M6~M9 구현 전에 함수-local 소유권 분석, optional/error 의미, 계층형 unit/import, +`.fei` cache와 제네릭 모노모피제이션을 동결했다. compiler A/B가 같은 작은 상태 기계를 +구현하고 DOS와 host에서 같은 source graph를 선택하며 M12 fixpoint에서 byte-identical +출력을 만들 수 있는지가 공통 판단 기준이다. + +### Deterministic expression evaluation order + +- 문제: C는 일반 호출 인자와 많은 operand의 평가 순서를 보장하지 않는다. Ferro가 이를 + 그대로 상속하면 side effect뿐 아니라 move, borrow, `try`, defer/drop cleanup 결과가 C + compiler와 최적화에 따라 달라진다. +- 결정: Ferro 일반 표현식은 left-to-right다. 호출은 callee 먼저, 이어서 source 순서의 + 인자, 이항식은 왼쪽 operand 먼저다. `and`/`or`, `orelse`, `catch`는 필요한 우변만 + 평가하는 lazy 연산이다. +- 근거: source만으로 동작과 cleanup 순서를 예측할 수 있고 compiler A/B의 lower 결과가 + 동일해진다. 함수-local 분석 원칙도 그대로 유지한다. +- 기각한 대안: target C의 평가 순서에 맡기기. host compiler와 build option에 따라 의미가 + 변해 M12 결정성을 깨므로 기각했다. +- 구현 영향: lower는 C에서 순서가 보장되지 않는 식을 ordered temporary statement로 + 분해하고 own.c도 같은 순서로 place effect를 처리한다. + +### M6 root-granularity borrow tracking + +- 문제: field/index별 독립 대여를 허용하려면 projection overlap, 동적 index 동등성, + union/alias까지 다루는 별도 alias analysis가 필요하다. +- 결정: v0.1 대여 상태는 root local/parameter 단위다. `&mut p.a`는 `p` 전체를 잠그고 + `xs[0]`과 `xs[1]`도 같은 root의 충돌 대여다. projection은 root를 찾는 데만 쓴다. +- 근거: R1~R8을 함수 하나의 작은 상태 기계로 검사할 수 있어 compiler A와 M11의 B가 + 단순해진다. 보수적 거부일 뿐 memory safety나 표현 결정성은 약화하지 않는다. +- 기각한 대안: field-sensitive/index-sensitive borrow checking. 편의는 늘지만 compiler A의 + 구현량과 진단 상태가 크게 증가하고 동적 index에는 결국 보수성이 남아 기각했다. +- 구현 영향: own.c의 borrow key는 projection이 아니라 root symbol이다. M6에는 disjoint + field/index도 충돌하는 pass/fail 경계를 고정한다. + +### M6 reborrow/coercion 제한 + +- 문제: `&mut → &`와 `[]mut → []`를 일반 암묵 변환으로 허용하면 새 shared borrow의 + 수명과 원래 exclusive borrow의 재활성화를 결정하는 숨은 coercion/lifetime 시스템이 + 필요하다. +- 결정: 암묵 약화는 호출 인자 위치의 호출 기간 read-only reborrow만 허용한다. 원래 + exclusive borrow는 원래 last-use까지 유지하며 일반 `let`/대입의 암묵 약화는 에러다. +- 근거: API 호출 편의는 확보하면서 수명 annotation 없이 함수-local R6 분석을 유지한다. +- 기각한 대안: arbitrary implicit reborrow/coercion과 `let s: &T = m` 허용. 대여 종료 + 시점이 숨고 compiler A/B가 별도 coercion graph를 가져야 하므로 기각했다. +- 구현 영향: check/own은 call argument에만 임시 shared view 전이를 만들고 assignment + conversion table에는 추가하지 않는다. + +### R8 provenance lattice + +- 문제: 여러 return path의 static/parameter 파생 결과, optional null 경로와 method의 + 추가 참조 인자를 합칠 명시 규칙이 없으면 caller borrow가 구현 순서에 따라 달라진다. +- 결정: provenance를 `Static`과 `Param(N)`으로 정규화한다. method는 `Param(self)`만, + 자유 함수는 유일한 참조성 parameter만 허용한다. `Static + Param(N)`은 `Param(N)`, + 서로 다른 `Param`의 합류는 에러다. null 경로는 caller borrow가 없는 경로다. +- 근거: provenance가 작은 lattice라 함수 본문만 보고 계산하고 시그니처로 전달할 수 있다. + lifetime annotation이나 interprocedural inference가 필요 없다. +- 기각한 대안: arbitrary parameter union provenance 또는 lifetime parameter. caller에서 + 숨은 alias set/전역 분석이 필요해 Ferro 철학과 맞지 않는다. +- 구현 영향: own.c가 return CFG에서 lattice를 합치고 lowered signature와 `.fei`가 + provenance metadata를 보존한다. + +### M6 branch merge와 loop fixed point + +- 문제: `Owned/Moved`, 초기화 여부와 live borrow가 branch/backedge에서 만날 때 단순히 + 한쪽 상태를 고르면 use-after-move를 놓치거나 안전한 borrow를 너무 일찍 푼다. +- 결정: `Owned + Moved → MaybeMoved`, 경로별 초기화 차이는 `MaybeUninit` 동등 상태로 + 합친다. live borrow는 합집합을 보수적으로 유지하고 incompatible borrow는 약화하지 + 않는다. loop은 진입/종료 상태를 합쳐 두 번째 pass를 돌리고 안정되지 않으면 에러다. +- 근거: 유한한 함수-local lattice와 기존 2-pass만으로 모든 iteration을 보수적으로 + 근사한다. 첫 iteration만 검사하는 불건전성을 피한다. +- 기각한 대안: 첫 pass만 검사, 또는 merge에서 borrow를 `Owned`로 되돌리기. loop-carried + alias와 조건부 move를 놓치므로 기각했다. +- 구현 영향: own.c는 branch exit 전에 last-use를 반영하고 merge table/bit state를 + 구현한다. runtime drop에는 `MaybeMoved` live flag가 필요하다. + +### M7 contextual null/error-union construction + +- 문제: `null`에 독립 타입을 주거나 error union을 일반 implicit conversion으로 다루면 + 타입 추론·overload 후보가 늘고 nominal error 경계가 흐려진다. +- 결정: `null`은 expected optional/pointer-like type이 유일할 때만 구성된다. expected + `E!T` 위치에서는 T가 success, E가 failure를 구성하며 return도 같다. E1/E2 및 + nominal error/`core.Error` 자동 변환은 없다. +- 근거: contextual expected type 한 개만 보면 되어 compiler A/B의 local type checker가 + 결정적이고 nominal error 안전성도 유지된다. +- 기각한 대안: polymorphic null, 일반 union injection conversion, error widening. 숨은 + conversion 및 overload resolution을 요구하므로 기각했다. +- 구현 영향: check는 expected-type 전달 위치에서만 null/error construction을 허용하고 + 문맥 없는 `let p = null`을 진단한다. + +### M7 error declaration uniqueness + +- 문제: code 0 외에도 한 nominal error 선언 안의 중복 member 이름이나 숫자 code는 + match/format 결과를 모호하게 만든다. +- 결정: code 0, 중복 이름, 중복 숫자 code를 모두 compile error로 한다. 서로 다른 nominal + error 선언끼리는 같은 숫자를 사용할 수 있지만 타입은 계속 다르다. +- 근거: 선언 하나의 symbol/code table만 검사하면 되고 runtime representation은 바뀌지 + 않는다. +- 구현 영향: error declaration check가 두 deterministic set을 만들고 중복 위치를 note로 + 표시한다. + +### M7 lazy recovery operators / non-Copy extraction + +- 문제: `orelse`/`catch` RHS를 eager 평가하면 불필요한 side effect와 move가 생긴다. + 또한 `Some(x)` pattern이나 projection이 non-Copy payload를 암묵 이동하면 R7과 + 조건부 drop이 불명확해진다. +- 결정: recovery RHS/handler는 failure 경로에서만 평가한다. optional pattern은 place의 + borrow/view이고 Copy만 복사한다. non-Copy owned payload 추출은 `mem.replace`로만 하며 + temporary optional 자동 추출 예외도 두지 않는다. +- 근거: 평가와 소유권 효과가 같은 CFG 경로를 따르고 기존 projection/R7 상태 기계를 + 재사용한다. +- 기각한 대안: pattern별 destructive move와 temporary 특례. hidden move와 추가 drop + 상태를 만들고 source에서 비용이 보이지 않아 기각했다. +- 구현 영향: lower는 lazy branch를 만들고 own은 실행 경로별 effect를 합친다. pattern + binding은 place mutability에 따른 shared/mutable borrow다. + +### Hierarchical dotted unit namespace + +- 문제: 단일 `unit foo` namespace는 외부 source library가 늘 때 `util`, `types`, `parse` + 같은 이름 충돌을 피할 수 없다. +- 결정: `unit_path := ident ('.' ident)*`, `import unit_path [as ident]`의 계층형 canonical + 이름을 도입한다. import binding은 마지막 segment이고 항상 `binding.member`로 접근한다. +- 근거: Go와 비슷한 단순 unit 전체 import를 유지하면서 namespace 충돌만 해결한다. + resolver에는 relative scope walk나 symbol import가 필요 없다. +- 기각한 대안: relative/glob/selective imports, re-export, friend/package-private visibility. + 이름 해석과 캐시 의존 graph가 복잡해져 v0.1에서 제외했다. +- 구현 영향: lexer keyword 추가는 없고 parser/resolve/diagnostic이 canonical dotted path와 + optional alias를 보존한다. + +### DOS-safe unit naming + +- 문제: host의 case sensitivity와 FAT 8.3 규칙이 다르면 같은 source tree가 다른 unit을 + 찾거나 긴 이름 전송 시 변형될 수 있다. +- 결정: unit segment는 lowercase ASCII, 첫 글자 letter, 이후 letter/digit/underscore, + 최대 8자로 제한한다. dotted path는 root 아래 `segment/.../last.fe`와 정확히 대응하고 + 비교는 규범적 ASCII case-insensitive mapping을 쓴다. +- 근거: unit identity가 DOS와 host에서 같고 8.3 alias 생성에 기대지 않는다. +- 기각한 대안: 일반 Ferro identifier/임의 길이 허용 후 host별 normalization. case-fold와 + truncation 충돌이 platform-dependent라 기각했다. +- 구현 영향: entry path suffix로 project root를 계산하고 mismatch/case-variant duplicate를 + 진단한다. canonical identity는 항상 lowercase dotted form이다. + +### Deterministic import-root resolution / ambiguity rejection + +- 문제: project root, 여러 `-I`, std root를 first-match-wins로 검색하면 `-I` 순서나 host + directory 상태가 실제 선택 source를 바꾼다. +- 결정: 모든 candidate root를 조사하고 동일 unit에 서로 다른 canonical file이 둘 이상 + 있으면 ambiguous error와 path note를 낸다. 같은 실제 file alias만 dedup한다. +- 근거: build/order/platform과 무관한 source graph를 만들어 `.fei`, generated C와 M12 + fixpoint를 안정시킨다. +- 기각한 대안: first-match-wins. 편하지만 shadowing이 command-line order에 숨어 결정성을 + 깨므로 기각했다. +- 구현 영향: driver는 후보를 canonicalize·정렬한 뒤 identity를 비교하고 첫 성공에서 + 검색을 중단하지 않는다. + +### Reserved std namespace + +- 문제: flat `io`, `mem`, `fmt`, `sys`는 user library 이름과 충돌하고 compiler 내장 std + root를 일반 user root처럼 검색하면 같은 이름이 환경에 따라 shadow된다. +- 결정: `std` top-level을 compiler-reserved로 하고 `std.io`, `std.mem`, `std.fmt`, + `std.sys`를 canonical unit으로 쓴다. 마지막 segment binding 때문에 사용 표면은 + `io.write`, `mem.replace`로 유지한다. `str`은 import unit이 아니다. +- 근거: std lookup이 명시적이고 deterministic이며 향후 source package와 충돌하지 않는다. +- 구현 영향: M8에서 std source layout/unit 선언을 이동하고 builtin std root는 `std.*`에만 + 후보가 된다. + +### Source-only external libraries + +- 문제: v0.1에서 package manifest/solver나 stable binary ABI까지 정의하면 M8 범위를 넘어 + `.fei` encoding과 target C ABI를 영구 호환 계약으로 굳히게 된다. +- 결정: 외부 library는 source tree를 `-I` root로 제공한다. package manager/registry/version + solver/manifest 문법과 `.fei + .obj/.lib` binary-only 배포 ABI는 지원하지 않는다. +- 근거: 언어 import 의미는 작게 유지하고 target/model별로 source에서 결정적으로 + 재컴파일할 수 있다. DOS 배포 도구도 단순하다. +- 기각한 대안: package manager를 언어 의미론에 결합, binary-only ABI. compiler A와 + M12 전에 해결할 필요가 없고 호환 부담이 커 기각했다. +- 구현 영향: `-I`는 source-only candidate root이며 미래 도구도 root 구성만 담당한다. + +### `.fei` interface/cache role과 deterministic schema + +- 문제: source hash, public interface hash와 compile cache key가 섞여 있었고 `.fei`의 + 최소 논리 정보·결정적 직렬화 조건이 없어 private 변경이 전체 rebuild를 유발하거나 + host path/timestamp가 fixpoint에 섞일 수 있었다. +- 결정: 세 hash 개념을 분리하고 `.fei`에 version/target/model, canonical unit, public + signatures/layout, anonymous errors, exported generic body/support closure, direct dependency + names/hashes를 기록한다. canonical key 순으로 직렬화하며 absolute path/time/build dir를 + 금지한다. +- 근거: private non-generic 변경은 자기 unit만 재컴파일하고 interface가 같으면 dependent를 + 유지할 수 있다. 같은 graph+target의 `.fei`는 host/build order와 무관하게 byte-identical하다. +- 기각한 대안: source hash를 interface hash로 재사용, unordered serializer. 구현은 짧지만 + 불필요한 rebuild와 M12 비결정성을 만들어 기각했다. +- 구현 영향: `.fei` encoding은 자유지만 논리 schema와 sorted serialization을 만족하고 + driver cache가 dependency interface hash를 사용해야 한다. + +### Ferro visibility vs backend linkage + +- 문제: Ferro private를 무조건 C `static`으로 방출하면 통합 `fe_generics.c`의 exported + instance가 definition unit private helper를 호출할 수 없다. +- 결정: Ferro private는 resolver visibility일 뿐 C linkage와 동일하지 않다. generic + support에 필요한 private top-level symbol은 deterministic unit-mangled linkage와 internal + prototype을 가질 수 있다. +- 근거: source 접근 권한은 유지하면서 단일 통합 generic body 방출을 가능하게 한다. +- 기각한 대안: `C static == Ferro private`, 또는 private helper를 instance마다 복제. + 전자는 linkage 실패, 후자는 중복과 비결정적 출력 때문에 기각했다. +- 구현 영향: resolver는 여전히 cross-unit private 참조를 거부하고 backend/internal header만 + `.fei` support metadata를 통해 symbol을 연결한다. + +### M9 type-only generics + +- 문제: user comptime value generic까지 허용하면 값 canonicalization, mangling, expression + evaluator와 instance explosion 정책을 M9에서 함께 설계해야 한다. +- 결정: v0.1 user generic parameter는 `type`만 지원한다. `struct Box(T)`는 + `comptime T: type` shorthand이며 builtin comptime value와 구별한다. +- 근거: List/Map과 compiler B에 필요한 추상화를 충족하면서 instance key를 canonical type + list로 제한한다. trait/bound도 추가하지 않는다. +- 기각한 대안: integer/string/bool value generics. M11 필수 기능이 아니고 구현/결정성 + 부담이 커 v0.1 이후로 미룬다. +- 구현 영향: parser/check가 user generic parameter type을 제한하고 value generic fixture를 + 명시적으로 거부한다. + +### M9 no type inference + +- 문제: `id(3)`에서 T를 추론하려면 argument constraints, conversion 후보와 향후 overload + 규칙을 정의해야 하고 진단/instance 발견 순서도 복잡해진다. +- 결정: generic type argument는 `id(i32, 3)`처럼 항상 명시한다. compiler-known + `mem.create(value)` inference는 별도 intrinsic 규칙이다. +- 근거: call syntax만 보고 instance key가 결정되어 compiler A/B가 단순하고 deterministic하다. +- 기각한 대안: generic type inference. 편의보다 숨은 constraint solver 비용이 커 기각했다. +- 구현 영향: generic call arity/type argument check는 명시 목록만 검사하며 inference + fallback을 시도하지 않는다. + +### Definition-site resolution + +- 문제: generic body의 non-dependent 이름을 caller scope에서 다시 찾으면 caller의 import와 + shadowing에 따라 같은 generic이 다른 코드를 만든다. +- 결정: 이름은 definition unit에서 고정하고 type-dependent operation만 instantiation 때 + 검사한다. `comptime if`의 선택되지 않은 branch는 parse만 하고 semantic 처리하지 않는다. +- 근거: lexical 의미와 private support를 유지하고 caller/build order와 무관한 instance를 + 만든다. +- 기각한 대안: use-site lookup과 selected-out branch의 eager type check. 전자는 의미가 + 불안정하고 후자는 type-specific branch를 불가능하게 해 기각했다. +- 구현 영향: `.fei`가 body token과 definition-scope symbol/support identity를 전달하고 + generic.c가 그 환경에서 재검사한다. + +### Deterministic monomorphization + +- 문제: request 발견 순서대로 instance를 방출하면 unit traversal/hash iteration/parallel + build에 따라 `fe_generics.c`와 symbol 순서가 바뀐다. +- 결정: canonical definition unit + declaration identity + normalized canonical type args를 + key로 dedup하고 byte ordering으로 정렬한다. prototype 전부를 먼저, body 전부를 나중에 + 같은 canonical 순서로 방출한다. +- 근거: alias instance가 중복되지 않고 recursion/cross-instance call을 지원하며 M12에서 + byte-identical output을 만든다. +- 기각한 대안: first-request order 또는 pointer/insertion-order key. platform/build order에 + 의존해 기각했다. +- 구현 영향: driver/generic.c가 global request set을 정렬하고 alias를 underlying interned + identity로 normalize한다. + +### Generic private-support closure + +- 문제: exported generic이 private helper/type/const/private generic을 참조하면 signature만 + 담은 `.fei`로 다른 unit에서 안전하게 instantiate할 수 없다. +- 결정: `.fei`는 필요한 private support dependency의 transitive closure를 compiler-only + metadata로 제공한다. 이는 Ferro visibility를 public으로 바꾸지 않는다. +- 근거: definition-site semantics와 source private API를 동시에 지키며 `fe_generics.c`에서 + 정확한 backend symbol/layout을 사용할 수 있다. +- 기각한 대안: 모든 support를 source `pub`으로 강제하거나 generic body를 definition unit마다 + static 복제. API 누출 또는 중복/링크 문제 때문에 기각했다. +- 구현 영향: interface hash는 exported generic이 관찰하는 support 변화에 반응하고 + serializer는 closure를 canonical 순서로 기록한다. + +### Recursive instantiation semantics + +- 문제: 단순 재귀 호출이 같은 instance를 다시 요청할 때마다 depth를 올리면 정상 generic + recursion도 limit에 걸리고, 반대로 growing type chain을 dedup만으로 허용하면 무한 생성된다. +- 결정: pending/known 동일 key 재요청은 재사용하고 depth를 소비하지 않는다. 새로운 distinct + instance chain만 증가시키며 32 초과를 에러로 한다. +- 근거: ordinary recursion은 prototype-first 방출로 처리하고 실제 instance explosion만 + 유한한 local driver 상태로 차단한다. +- 구현 영향: generic.c는 pending/known set과 distinct chain stack을 구별하고 최초/현재 + instantiation 위치를 note로 출력한다. + +### Canonical C mangling and type identity + +- 문제: unit이 계층화되고 generic이 통합 방출되면 host path, pointer address 또는 insertion + order 기반 이름은 충돌하거나 run마다 달라질 수 있다. +- 결정: mangling은 canonical dotted unit + declaration + normalized canonical type args만 + 사용한다. nominal identity는 fully-qualified defining unit+name, alias는 underlying identity다. +- 근거: collision-free backend linkage와 M12 fixpoint를 동시에 보장한다. +- 구현 영향: 정확한 escaping 문자는 구현 세부지만 deterministic separator encoding과 + collision 검사가 필요하며 absolute path/address를 symbol에 포함할 수 없다. diff --git a/SPEC.md b/SPEC.md index 80a869a..5941711 100644 --- a/SPEC.md +++ b/SPEC.md @@ -1,4 +1,4 @@ -# Ferro 언어 명세 v0.1.7 +# Ferro 언어 명세 v0.1.8 DOS용 시스템 프로그래밍 언어. C만큼 빠르고, 메모리 안전성을 함수 단위 지역 검사만으로 보장한다. 파일 확장자 `.fe`, 컴파일러 이름 `fec`, 심볼 파일 `.fei`. @@ -31,7 +31,7 @@ DOS용 시스템 프로그래밍 언어. C만큼 빠르고, 메모리 안전성 - CLI: `fec main.fe --target=bits16|bits32 [--model=small|large] [--strip-error-names]` - 소스 분기: `comptime if @bits == 16 { ... } else { ... }` - `bits32`에서 `far` 키워드를 쓰면 컴파일 에러. -- 표준 라이브러리는 코어 공용, `sys` 유닛만 타깃별 구현. +- 표준 라이브러리는 코어 공용, `std.sys` 유닛만 타깃별 구현. --- @@ -95,7 +95,7 @@ and or not orelse - **배열은 포인터로 붕괴하지 않는다.** 함수에 넘기려면 `arr[..]`로 슬라이스를 만들거나 `&arr` / `^[N]T`를 쓴다. - 슬라이싱: `arr[..]`, `arr[a..b]`(반개구간, 경계 검사), `arr[a..]`, `slice[a..b]`. `let` 배열·공유 슬라이스에서는 `[]T`, `var` 배열·배타 슬라이스에서는 `[]mut T`가 생긴다. -- `[]mut T`는 `[]T`로, `&mut T`는 `&T`로 **호출 인자 위치에서만** 암묵 재대여할 수 있다. 원래 대여 상태는 배타로 유지되며 다른 저장·대입에는 명시적 `as`가 필요하다. +- `[]mut T`는 `[]T`로, `&mut T`는 `&T`로 **호출 인자 위치에서만** 암묵 재대여할 수 있다. 이것은 호출 동안의 read-only view이며 원래 배타 대여는 원래 마지막 사용까지 유지된다. 일반 `let`/대입에는 이 암묵 약화를 적용하지 않는다. 장기 shared borrow가 필요하면 root/place에서 명시적으로 새 `&` 또는 shared slice를 만들고 R6 검사를 받는다. - `^[]T`는 "슬라이스를 가리키는 포인터"가 아니라 길이를 함께 소유하는 독립 타입이다. R4의 일반 `^T` 대상 제한의 예외이며 `?^[]T`도 허용한다. `*[]T`/`*[]mut T`는 계속 금지한다. `mem.alloc_slice(T, n)`가 반환하고 drop 시 버퍼를 해제한다. - `str`은 nominal 타입이 아니라 미리 선언된 `const str = []u8;` type alias다. UTF-8 검증을 보장하지 않으며 문자열 리터럴은 정적 읽기 전용 `[]u8`이다. 따라서 별도 변환 규칙이나 별도 C 표현은 없다. @@ -144,10 +144,12 @@ let v = mem.replace(&mut p, null).?; // 소유값을 실제로 꺼냄 ``` - `?T`에서 T가 일반 `^T`, `&T`, `*T`, `fn`이면 널 포인터를 널 표현으로 사용한다. `?^[]T`는 빈 소유 버퍼와 null을 구별해야 하므로 `(bool, ^[]T)` 표현을 사용한다. +- `null`은 독립 runtime 타입이 없다. expected type으로 정확한 optional 또는 pointer-like 타입을 하나 결정할 수 있는 위치에서만 허용한다. `let p: ?^Node = null;`과 `takes_optional(null);`은 허용하지만 `let p = null;`처럼 문맥이 없거나 둘 이상의 타입으로 해석 가능한 경우는 컴파일 에러다. - 검사 없이 역참조 불가. `p.^`는 컴파일 에러, `p.?.^`가 필요. - `.?`, `.field`, `[i]`는 place projection이다. projection chain은 값을 이동하지 않는다. Copy 값은 읽기에서 복사되며 비-Copy 값을 projection에서 꺼내는 것은 R7에 따라 금지한다. 실제 추출은 `mem.replace`를 사용한다. - `orelse`는 Copy payload를 복사한다. 비-Copy optional 변수 자체에 적용하면 optional 전체를 이동하며, field/index projection의 비-Copy optional에는 직접 적용할 수 없다. -- `Some`과 `None`은 `if let`과 `match`의 패턴 위치에서만 옵셔널 해체를 의미하는 문맥 키워드다. 다른 위치에서는 일반 식별자이며 §3의 예약어가 아니다. +- `orelse`는 optional이 `Some`이면 우변을 평가하지 않고, `None`일 때만 우변을 평가하는 lazy 연산이다. 부수 효과·이동·대여도 실행되는 경로에만 적용한다. +- `Some`과 `None`은 `if let`과 `match`의 패턴 위치에서만 옵셔널 해체를 의미하는 문맥 키워드다. 다른 위치에서는 일반 식별자이며 §3의 예약어가 아니다. 패턴은 place를 파괴적으로 추출하지 않는다. immutable place의 payload binding은 shared borrow/view, mutable place는 필요한 mutable borrow/view이고 Copy payload만 복사할 수 있다. non-Copy payload의 소유권을 꺼내려면 `mem.replace`가 필요하며 temporary optional만 자동 소유 추출하는 예외도 없다. ### 4.6 에러 @@ -165,15 +167,18 @@ fn read_all(path: str) -> !^[]u8 { // 표준 io는 core.Error로 통일 } ``` -- `error` 선언은 `u16` 코드 집합. 코드 0은 "성공" 예약, 사용 불가. +- `error` 선언은 `u16` 코드 집합. 코드 0은 "성공" 예약이라 사용할 수 없고, 한 선언 안에서 member 이름이나 숫자 code가 중복되면 컴파일 에러다. 서로 다른 nominal error 선언은 같은 숫자 code를 사용할 수 있지만 여전히 다른 타입이다. +- expected type이 `E!T`인 위치에서는 `T` 값은 success, `E` 값은 failure를 구성한다. 함수의 `return`도 선언된 반환 타입이 `E!T`이면 같은 규칙을 쓴다. 이는 일반 implicit conversion이 아니라 error-union 전용 contextual construction이며, `E1`과 `E2` 또는 nominal error와 `core.Error` 사이의 자동 변환은 없다. - `try`는 에러 유니온 반환 함수 안에서만 허용한다. 피연산자의 nominal error 타입은 현재 함수의 error 타입과 정확히 같아야 한다. 다르면 `catch`에서 명시적으로 매핑한다. - `catch`는 현재 함수의 반환 타입과 무관하게 어디서든 에러를 그 자리에서 처리할 수 있다. - `try e`: 에러면 현재 함수에서 즉시 반환한다. - `e catch |x| { ... }`: 블록은 값을 만들 수 없다. 결과 타입이 `void`이면 정상적으로 끝까지 실행할 수 있고, 값 결과가 필요하면 `return`/`break`/`continue`로 탈출하거나 `@trap()`으로 끝나야 한다. 값이 필요하면 아래 짧은 형태를 쓴다. (언어에 블록 표현식을 도입하지 않기 위한 선택. §13 참조.) - `e catch default_value`: 짧은 형태. 우변은 식이며 그 값이 결과가 된다. +- 짧은 `catch`의 우변과 block `catch`의 handler는 피연산자가 error일 때만 평가·실행한다. success이면 handler의 부수 효과·이동·대여가 발생하지 않는다. - 서로 다른 error 타입 간 자동 변환 없음. `!T`(기본 에러 집합 `core.Error`)로 통일하거나 명시 매핑. +- `try`와 `catch`도 field/index/optional projection에서 non-Copy payload를 숨게 이동시키지 않는다. projection에서 소유값을 추출해야 하면 먼저 `mem.replace`로 유효한 대체값을 남긴다. - 에러는 값이다. 언와인딩, 스택 추적, 소멸자 이외의 자동 정리 없음. -- 실패를 복구하지 않고 트랩으로 바꾸려면 `expr catch @trap()`을 쓴다. v0.1.2에는 별도 `must` 키워드를 두지 않는다. +- 실패를 복구하지 않고 트랩으로 바꾸려면 `expr catch @trap()`을 쓴다. v0.1에는 별도 `must` 키워드를 두지 않는다. `error.Name`은 선언된 error 타입을 만들지 않고 기본 `core.Error`의 이름 있는 멤버를 참조하는 익명 에러 값이다. 각 유닛은 사용한 이름을 `.fei`에 기록한다. @@ -183,7 +188,9 @@ fn read_all(path: str) -> !^[]u8 { // 표준 io는 core.Error로 통일 따라서 서로 다른 유닛의 `error.Name`은 같은 값이고 빌드 순서와 병렬 컴파일에도 결과가 결정적이며 `switch` case 라벨로 쓸 수 있다. 이름 집합이 바뀌면 `fe_errors.h`와 그 헤더에 의존하는 오브젝트를 무효화하지만, -각 유닛의 `.c`는 재방출하지 않는다. `.fei`는 이름만 기록하므로 무효화되지 않는다. +각 유닛의 `.c`는 재방출하지 않는다. 각 `.fei`는 그 unit이 사용하는 이름 집합만 +기록하므로 global 번호 재배정 때문에 다시 쓰지 않으며, source에서 이름 사용 자체가 +바뀐 unit의 `.fei` interface만 갱신한다. 빌드 디렉터리 이력에 따라 번호가 달라지는 append-only 표는 금지한다. 유닛 단위 `--emit-c`는 전체 이름 집합을 알 수 없으므로 `--error-table=<파일>`로 확정된 표를 받아야 하며, 없으면 컴파일 에러다. @@ -229,9 +236,23 @@ fn read_all(path: str) -> !^[]u8 { // 표준 io는 core.Error로 통일 **R6 (배타성).** `&mut x`가 살아있는 동안 `x`에 대한 다른 참조 생성, 직접 읽기/쓰기, 이동이 금지된다. `&x`(공유)는 여러 개 동시 가능하지만 그동안 `x`에 쓰기/이동 금지. +v0.1의 대여 상태는 **root local/parameter 단위**로 추적한다. projection은 place의 root를 찾는 데만 쓰며 field-sensitive/index-sensitive 독립성을 증명하지 않는다. 따라서 `&mut p.a`는 `p` 전체를 배타 대여하고 그동안 `p.b`의 읽기·쓰기·대여도 금지한다. `&mut xs[0]`과 `&mut xs[1]`도 서로 다른 index라는 이유로 분리하지 않고 같은 root `xs`의 충돌 대여로 본다. 이는 compiler A/B의 함수-local 상태 기계를 작고 결정적으로 유지하기 위한 v0.1의 의도적인 보수성이다. + +```fe +var p = Pair{ a: 1, b: 2 }; +let r = &mut p.a; +p.b = 3; // 에러: root p가 배타 대여 중 +r.^ = 4; + +let a = &mut xs[0]; +let b = &mut xs[1]; // 에러: 둘 다 root xs를 대여 +a.^ = 1; +b.^ = 2; +``` + 참조의 생존 구간은 **참조 변수의 마지막 사용 지점까지**다. 그 이후에는 원본에 대한 접근·이동이 다시 허용된다. 조건부 흐름에서는 모든 경로의 마지막 사용 중 가장 나중 지점을 취한다. 임시 참조(`f(&x)`)는 그 문장 끝까지다. `defer` 블록에서 사용한 참조와 그 원본의 대여는 해당 defer가 실행되는 스코프 끝까지 연장한다. -호출 인자 위치의 `&mut T → &T`, `[]mut T → []T` 약화는 새 공유 대여가 아니라 기존 배타 대여의 읽기 전용 재대여다. 호출이 끝날 때 재대여만 끝나며 원래 배타 대여의 생존 구간은 유지된다. +호출 인자 위치의 `&mut T → &T`, `[]mut T → []T` 약화는 새 장기 공유 대여가 아니라 기존 배타 대여의 읽기 전용 재대여다. callee를 평가한 뒤 해당 인자를 평가하는 시점부터 호출이 끝날 때까지만 임시 재대여가 존재하고, 원래 배타 대여는 원래 마지막 사용까지 유지된다. 일반 `let`/대입에서는 암묵 약화를 허용하지 않으므로 `let s: &i32 = m;`(`m: &mut i32`)은 컴파일 에러다. 별도의 lifetime/coercion 시스템은 두지 않는다. 이 판정은 함수 지역 liveness 분석이며 함수 밖 정보를 쓰지 않으므로 §1.2를 위반하지 않는다. @@ -250,7 +271,14 @@ x += 1; // OK — 여기서 r의 대여는 이미 끝났다 **(b) 정적 파생.** 반환값이 문자열 리터럴 또는 `static` 선언에서 파생된 경우. 이때는 참조성 파라미터가 없어도 된다. -호출 지점에서 R8(a)의 결과는 **정해진 파생 원본을 대여한 것으로 취급**한다. 즉 결과를 지역 변수에 바인딩할 수 있으며, 그 대여가 사는 동안 원본에 R6·R7이 그대로 적용된다. R8(b)의 결과는 대여를 만들지 않는다. +참조성 반환의 provenance는 인터페이스에서 다음 둘로 정규화한다. + +- `Static`: 문자열 리터럴 또는 `static`에서 파생되어 caller local borrow를 만들지 않는다. +- `Param(N)`: 시그니처로 정해진 하나의 참조성 parameter에서 파생된다. 메서드는 `Param(self)`만 허용하며 다른 참조성 인자에서 파생되면 에러다. 자유 함수는 기존 규칙대로 참조성 parameter가 정확히 하나여야 한다. + +control-flow 합류는 `Static + Static → Static`, `Static + Param(N) → Param(N)`, `Param(N) + Param(N) → Param(N)`이다. 서로 다른 `Param` provenance가 합류하면 컴파일 에러다. `?&T`/`?[]T`의 `null` 반환 경로는 caller borrow를 만들지 않는 경로이므로 static/null 경로와 `Param(N)` 경로가 합쳐지면 전체를 보수적으로 `Param(N)`으로 본다. 이 provenance는 함수 시그니처와 lowered `.fei` interface metadata에 기록할 수 있어야 한다. + +호출 지점에서 `Param(N)` 결과는 **정해진 파생 원본을 대여한 것으로 취급**한다. 즉 결과를 지역 변수에 바인딩할 수 있으며, 그 대여가 사는 동안 원본에 R6·R7이 그대로 적용된다. `Static` 결과는 caller local borrow를 만들지 않는다. ```fe let t = line.trim(); // 내장 alias 메서드 R8(a) // OK. line은 t의 대여 구간 동안 잠긴다 @@ -282,7 +310,7 @@ fn f(r: &mut i32) { G = 5; } // r과 G가 같은 곳을 가리키는지 f는 fn g() { f(&mut G); } // 제한이 없으면 g의 지역 검사는 통과한다 ``` -- 전역에는 `^T`나 `drop` 있는 타입을 둘 수 없다. `shared`, `atomic`, `critical`, `interrupt fn`은 v0.1.2에서 `bits16` 전용이며 `bits32`에서 사용하면 컴파일 에러다. +- 전역에는 `^T`나 `drop` 있는 타입을 둘 수 없다. `shared`, `atomic`, `critical`, `interrupt fn`은 v0.1에서 `bits16` 전용이며 `bits32`에서 사용하면 컴파일 에러다. **R11 (재귀·그래프 구조).** `^T`는 R4의 2급 참조가 아니므로 소유가 한 방향인 단방향 리스트와 트리는 필드에 저장할 수 있다. 반면 양방향 리스트·순환·일반 그래프는 역방향 필드에 `^T`를 두면 R1의 단일 소유권을 위반하고 `&T`를 두면 R4를 위반한다. 이런 구조는 아레나/배열이 값을 소유하고 `u16`/`u32` 인덱스 핸들이 간선을 나타내도록 구현한다. 표준 라이브러리 `mem.Arena`를 사용할 수 있으며, 핸들 역참조 때 세대 번호 또는 경계 검사를 사용해 해제된 항목 접근을 막아야 한다. @@ -293,8 +321,9 @@ fn g() { f(&mut G); } // 제한이 없으면 g의 지역 검사는 통 ### 6.1 EBNF ``` -unit := 'unit' ident ';' import* decl* -import := 'import' ident ';' +unit := 'unit' unit_path ';' import* decl* +unit_path := ident ('.' ident)* +import := 'import' unit_path ['as' ident] ';' decl := ['pub'] (fn_decl | struct_decl | enum_decl | error_decl | const_decl | global_decl) | comptime_decl @@ -344,14 +373,15 @@ pattern := ident // 배리언트, 페이로드 없음 | 'Some' '(' ident ')' | 'None' | int_literal | char_literal | 'true' | 'false' | '_' -type := ident ['.' ident] - | '?' type | '!' type | ident '!' type +qualified_name := ident ('.' ident)* +type := qualified_name + | '?' type | '!' type | qualified_name '!' type | '^' type | '&' ['mut'] type | '*' type | 'far' ('^' | '*' | '&' ['mut']) type | 'far' 'fn' '(' [type (',' type)*] ')' ['->' type] | '[' expr ']' type | '[' ']' ['mut'] type | 'fn' '(' [type (',' type)*] ')' ['->' type] - | ident '(' type (',' type)* ')' // 제네릭 인스턴스 + | qualified_name '(' type (',' type)* ')' // 제네릭 인스턴스 catch_expr := expr 'catch' ['|' ident '|'] (expr | block) orelse_expr := expr 'orelse' expr @@ -359,6 +389,7 @@ orelse_expr := expr 'orelse' expr `member`의 `pub`은 필드와 메서드 모두에 개별로 붙는다(§8). 필드와 메서드는 순서를 섞어 쓸 수 있다. `catch`의 블록 형태는 값을 만들지 않으며 §4.6의 규칙을 따른다. +`unit_path` segment의 lexical 제한과 source path 대응은 §8.1이 규정한다. ### 6.2 표현식 우선순위 (낮음 → 높음) @@ -383,6 +414,8 @@ orelse_expr := expr 'orelse' expr - `and`, `or`는 단축 평가한다. 호스트 C 방출에서는 각각 `&&`, `||`로 매핑하며, 평가 순서와 단락 규칙은 Ferro 의미론을 그대로 유지한다. +- `orelse`와 `catch`도 lazy다. 좌변이 각각 `Some`/success이면 우변 또는 handler를 + 평가하지 않는다(§4.5·§4.6). - `as`는 후위 우선순위(단항보다 강함)지만 단항 연산자 바로 뒤에 `as`가 나타나면 모호한 비용을 숨기지 않도록 괄호를 강제한다. `(-x) as u32`와 `-(x as u32)`는 허용하고 `-x as u32`는 컴파일 에러다. - `..`는 일반 표현식 연산자가 아니며 `for` 헤더에서만 쓸 수 있다. - 비교 연산 체이닝 금지(`a < b < c`는 에러). @@ -416,7 +449,8 @@ orelse_expr := expr 'orelse' expr ```fe @print("x={} y={x} name={s}\n", a, b, s); ``` -→ lower 단계에서 개념적으로 다음처럼 전개한다: +→ lower 단계에서 개념적으로 다음처럼 전개한다. 아래 `io`와 `fmt`는 각각 canonical +`std.io`, `std.fmt` 유닛을 가리킨다. ``` io.write(out, "x="); var t1: [12]u8 = undefined; io.write(out, fmt.fmt_int_i32(t1[..], a)); @@ -432,7 +466,7 @@ io.write(out, " name="); io.write(out, s); io.write(out, "\n"); - verb: `{}` 기본(정수/bool/char/str 자동), `{x}` 16진, `{c}` 문자, `{s}` 문자열/슬라이스, `{b}` 불린. `{{`는 `{` 이스케이프. - `{}` 개수와 인자 개수 불일치 → 컴파일 에러. - 인자 타입에 대응하는 `fmt.fmt_*` 함수가 없으면 컴파일 에러(메시지에 타입명 표시). -- 자릿수/폭/정렬 지정자는 v0.1.1에 없음. 필요하면 `fmt.fmt_int_pad`를 직접 호출. +- 자릿수/폭/정렬 지정자는 v0.1에 없음. 필요하면 `fmt.fmt_int_pad`를 직접 호출. - `@fprint`의 첫 인자는 Copy 핸들 `io.Writer`(§10)다. - `@print`는 `io.Writer.Stdout`에 기록하며 저수준 writer 오류를 삼키고 `void`를 반환한다. 따라서 `try @print(...)`는 컴파일 에러다. @@ -450,7 +484,7 @@ io.write(out, " name="); io.write(out, s); io.write(out, "\n"); ```fe unit vga; -import sys; +import std.sys; const WIDTH: u16 = 320; const HEIGHT: u16 = 200; @@ -470,7 +504,7 @@ pub fn put_pixel(x: u16, y: u16, c: u8) { ```fe unit main; -import io; +import std.io; fn count_lines(path: str) -> !usize { var f = try io.open(path, io.Read); @@ -547,16 +581,150 @@ pub fn main() -> !void { - 함수의 `comptime` 파라미터는 §9 제네릭. - 재귀 평가 깊이 제한 256, 초과 시 에러. +### 7.6 표현식 평가 순서 + +- 일반 표현식의 평가 순서는 소스의 왼쪽에서 오른쪽이다. +- 함수·메서드 호출은 callee를 먼저 평가하고 인자를 소스 순서대로 왼쪽에서 오른쪽으로 평가한다. 자동 `self` projection도 callee 평가의 일부다. +- 이항 연산자는 왼쪽 operand를 먼저, 오른쪽 operand를 나중에 평가한다. +- `and`와 `or`는 왼쪽 operand로 결과가 정해지면 오른쪽을 평가하지 않는다. `orelse`와 `catch`도 §4.5·§4.6에 따라 우변/handler가 필요한 경로에서만 평가한다. +- 이 순서는 부수 효과뿐 아니라 move, borrow의 시작·마지막 사용, `try` 전파와 defer/drop cleanup 순서를 결정한다. +- C backend는 C 자체의 미지정 평가 순서에 의존할 수 없다. C에서 순서가 보장되지 않는 호출 인자, 일반 이항 operand 등의 부수 효과·이동·대여는 lower 단계에서 순서가 명시된 temporary statement로 분해한다. `and`/`or` 같은 C의 단락 규칙을 직접 사용하더라도 Ferro의 lazy 의미를 그대로 보존해야 한다. + --- ## 8. 유닛과 빌드 -- 파일 하나 = 유닛 하나. 첫 줄은 `unit <이름>;`이며 파일명과 일치해야 함. -- `import bar;` → 같은 검색 경로의 `bar.fe`. 접근은 `bar.name`. -- `pub` 붙은 선언만 외부 노출. 구조체 필드도 개별 `pub` 필요. -- 순환 import 금지(에러). -- 유닛 컴파일 시 `.fei` 생성: pub 선언 시그니처, 타입 레이아웃, 제네릭 본문 토큰과 제네릭 전용 private 심볼 시그니처. 재컴파일 cache key는 해당 소스 해시뿐 아니라 직접·간접 의존 유닛의 `.fei` 해시를 포함한다. -- 검색 경로: `-I `, 기본은 현재 디렉터리 + `/std`. +파일 하나가 유닛 하나다. 유닛의 canonical identity는 fully-qualified dotted unit path이며 +모든 cross-unit 타입·선언·제네릭 identity, `.fei`, C mangling, cache key와 진단에서 같은 +이름을 사용한다. + +```fe +unit game.main; + +import game.render; +import tinyjson.parse; +import net.http as http; +import std.io; +``` + +import는 항상 유닛 전체를 가져오며 member는 local unit binding으로 한정해 접근한다. +기본 binding은 마지막 segment이므로 `import tinyjson.parse;` 뒤에는 +`parse.read(...)`, `import std.io;` 뒤에는 `io.write(...)`를 쓴다. `as`가 있으면 그 +alias가 binding이다. + +v0.1은 relative import(`.foo`, `..foo`), glob/selective import, `pub import` re-export, +package-private/friend visibility를 지원하지 않는다. + +### 8.1 unit 이름과 source path + +unit path의 각 segment는 ASCII lowercase `a`~`z`로 시작하고 이후에는 `a`~`z`, +`0`~`9`, `_`만 쓸 수 있으며 최대 8자다. 일반 Ferro identifier는 계속 case-sensitive이고 +이 제한은 unit path에만 적용한다. `game.main`, `tinyjson.parse`는 허용하지만 +`TinyJson.Parse`, `very_long_library_name`은 unit path로 허용하지 않는다. 이 규칙은 +FAT/DOS 8.3과 case-sensitive host에서 같은 source가 같은 유닛으로 해석되게 한다. + +unit path는 import root 아래의 상대 source path와 정확히 대응한다. canonical identity는 +항상 dotted path이고 실제 path separator만 host/DOS에 맞게 바꾼다. + +``` +tinyjson.parse -> tinyjson/parse.fe +game.world.map -> game/world/map.fe +``` + +entry source의 선언이 `unit game.main;`이고 실제 파일이 +`C:/PROJECT/SRC/GAME/MAIN.FE`이면 file path 끝의 `game/main.fe` suffix를 ASCII +case-insensitive 방식으로 비교해 제거하고 project source root `C:/PROJECT/SRC`를 얻는다. +unit path/file path 대응은 host filesystem의 기본 case 규칙이 아니라 이 규범적 비교를 +써서 DOS와 모든 host에서 같게 처리한다. suffix가 일치하지 않으면 컴파일 에러이며 같은 +unit 선언을 임의 위치에서 조용히 허용하지 않는다. case-sensitive host에 `game/main.fe`와 +`GAME/MAIN.FE`가 별도 실제 파일로 함께 있으면 §8.2의 서로 다른 후보이므로 ambiguous다. + +### 8.2 import root와 모호성 + +candidate root는 다음 집합이다. + +1. entry source에서 계산한 project source root +2. 사용자가 지정한 각 `-I ` +3. `std.*`에 대해서만 compiler 내장 std root + +`std` 최상위 namespace는 compiler-reserved이며 user unit은 선언할 수 없다. 일반 user +unit은 compiler std root에서 찾지 않는다. 표준 유닛은 `import std.io;`, +`import std.mem;`, `import std.fmt;`, `import std.sys;`처럼 가져온다. `str`은 계속 built-in +`[]u8` alias와 alias-method namespace이며 import unit이 아니다. + +root를 순서대로 검사해 첫 성공을 고르지 않고 모든 candidate를 조사한다. 동일 canonical +unit path에 대해 서로 다른 실제 source file이 둘 이상 발견되면 다음 형태의 compile +error를 내고 각 실제 path를 note로 표시한다. + +``` +ambiguous unit 'foo.bar' +note: ... +note: ... +``` + +filesystem canonicalization 결과 같은 실제 파일이 여러 root 또는 path alias로 발견된 +경우만 하나로 취급할 수 있다. 따라서 `-I` 순서, 디렉터리 열거 순서, host 환경이 source +선택을 바꾸지 않는다. + +### 8.3 binding, visibility와 외부 library + +한 unit에서 import binding은 다른 unit-scope declaration/import binding과 충돌할 수 없다. +`import foo.net; import bar.net;`은 둘 다 `net`을 만들므로 에러이며 두 번째를 +`import bar.net as bar_net;`처럼 alias해야 한다. alias는 일반 Ferro identifier다. + +visibility는 private과 `pub` 두 단계뿐이다. private 선언은 같은 unit에서만 보이고, +`pub` 선언과 개별 `pub` field/method만 import한 모든 caller에서 보인다. dotted prefix는 +권한이 아니므로 `game.foo`와 `game.bar`는 서로의 private 선언에 접근할 수 없다. public +function parameter/return, public field 등 외부 signature에 나타나는 nominal type은 +importer가 이름을 해석할 수 있어야 하며 private nominal type을 public API에 노출하면 +컴파일 에러다. + +v0.1 외부 library는 source-only import root다. 예를 들어 `-I deps`와 +`deps/tinyjson/parse.fe`가 있으면 `import tinyjson.parse;`로 사용한다. package manager, +registry, version solver, manifest dependency 문법은 v0.1에 없다. 미래 package manager도 +dependency source tree를 import root에 배치하고 `-I`를 구성하는 도구일 뿐 Ferro import +의미론을 바꾸지 않는다. `.fei + .obj/.lib`만 배포하는 binary-only package ABI도 v0.1은 +지원하지 않는다. + +### 8.4 `.fei` interface와 cache + +`.fei`는 incremental compilation interface, build cache metadata, 다른 unit에서의 generic +instantiation을 위한 compiler interface다. 물리적 binary/text encoding은 구현 세부지만 +논리적으로 최소한 다음을 표현할 수 있어야 한다. + +- magic/format version, Ferro SPEC/compiler interface version +- target과 해당하는 경우 bits16 memory model +- canonical unit name +- public symbol signature와 public nominal type identity/layout +- anonymous `error.Name` name set +- exported generic declaration metadata와 body token stream +- exported generic이 요구하는 private support symbol metadata +- direct dependency canonical unit name과 dependency interface hash + +`.fei` serialization은 결정적이어야 한다. unordered container iteration을 그대로 쓰지 +않고 canonical key/name의 byte ordering으로 정렬해 serialize한다. absolute host path, +timestamp, build directory를 기록하지 않는다. 같은 source/interface graph와 target/model이면 +build order와 host path에 관계없이 byte-identical `.fei`가 목표다. + +다음 hash는 구별한다. + +- **source hash**: 해당 unit source 내용 변화 감지 +- **interface hash**: dependent unit이 관찰하는 `.fei` 의미 정보의 hash +- **compile cache key**: source hash, target/model/options와 실제 재컴파일에 필요한 + direct/indirect dependency interface hash를 포함한 key + +private non-generic 구현만 바뀌어 public/generic-visible interface가 같으면 해당 unit은 +재컴파일하지만 interface hash는 유지되어 dependent unit을 재컴파일하지 않아도 된다. +public signature/layout 또는 exported generic이 관찰하는 private support 정보가 바뀌면 +interface hash가 바뀐다. + +### 8.5 순환과 canonical identity + +순환 import는 컴파일 에러다. fully-qualified dotted unit path와 선언 이름이 nominal +identity의 기준이므로 `tinyjson.value.Value`와 `tinyjson.value.Box`처럼 표시한다. nominal +struct/enum/error는 defining unit + declaration name으로 구별되고 type alias는 새 nominal +identity를 만들지 않는다. 이 canonical identity 규칙은 §9 generic cache와 §11.4 C +mangling에도 그대로 적용한다. ``` fec main.fe --target=bits32 -o game.exe @@ -565,14 +733,14 @@ fec main.fe --emit-c -o out/ # 트랜스파일 결과만 fec --dump-ast main.fe ``` -### 8.1 CLI 플래그 (전체) +### 8.6 CLI 플래그 (전체) | 플래그 | 의미 | 규정 | |---|---|---| | `--target=bits16\|bits32` | 타깃 선택 | §2 | | `--model=small\|large` | `bits16` 메모리 모델 | §2 | | `-o <경로>` | 출력 파일 또는 디렉터리 | §8 | -| `-I <디렉터리>` | 유닛 검색 경로 추가 | §8 | +| `-I <디렉터리>` | source-only import candidate root 추가 | §8.2·§8.3 | | `--emit-c` | 트랜스파일 결과만 생성 | §8 | | `--dump-ast` | AST 덤프 | §8 | | `--no-checks` | 경계·오버플로·`.?` 검사 제거 | §7.4 | @@ -584,7 +752,8 @@ fec --dump-ast main.fe ## 9. 제네릭 -`comptime` 파라미터 기반 모노모피제이션. +`comptime` type 파라미터 기반 모노모피제이션. v0.1의 user-defined generic parameter는 +`type`만 지원한다. ```fe pub struct List(T) { @@ -607,24 +776,75 @@ let m = max(i32, 3, 7); var xs: List(u8) = List(u8).new(); ``` -- 인스턴스화 시 타입 인자를 대입해 본문을 재검사하고 코드를 생성한다. 인스턴스 캐시 키는 `(선언, 타입 인자 목록)`. -- 제약(trait bound) 없음. 본문에서 쓰는 연산이 그 타입에 없으면 **인스턴스화 시점에** 에러(에러 메시지에 인스턴스화 위치를 표시할 것). -- 이름 해석은 항상 정의 유닛의 스코프에서 한다. `.fei`에 제네릭 본문 토큰과 본문이 참조하는 private 심볼의 제네릭 전용 시그니처를 저장한다. 이 표시는 Ferro source의 `pub` 접근 권한을 넓히지 않는다. -- 최종 build driver는 모든 사용 유닛의 인스턴스 요청을 합치고 중복 제거해 단일 `fe_generics.c`에 방출한다. 사용 유닛별 external 중복 심볼이나 `static` 코드 복제를 만들지 않는다. -- comptime에서 type 값의 `==`/`!=`, `@is_int(T)`, `@is_ptr(T)`를 허용한다. 타입 인터닝 identity로 평가하며 런타임 type reflection은 없다. -- 재귀적 인스턴스화 깊이 제한 32. +- `fn id(comptime T: type, x: T) -> T`를 기본형으로 하며 `struct Box(T)`와 + `enum Maybe(T)`의 `T`는 `comptime T: type`의 shorthand다. `comptime N: usize`, + comptime string/bool 등 user value generic은 지원하지 않는다. compiler builtin의 기존 + comptime value는 user generic parameter가 아니다. +- generic type argument는 항상 명시한다. `id(i32, 3)`은 허용하지만 `id(3)`에서 T를 + 추론하지 않는다. `mem.create(value)`처럼 별도로 정의된 compiler-known intrinsic + inference는 일반 generic inference가 아니다. +- generic struct/enum의 method는 enclosing type parameter를 사용할 수 있다. 그러나 + method/function이 enclosing type parameter 외에 별도의 새 generic parameter list를 + 선언하는 generic-method 기능은 v0.1에 없다. +- 인스턴스화 시 타입 인자를 대입해 type-dependent operation을 재검사하고 코드를 + 생성한다. trait/bound와 overload resolution은 없다. 본문 연산이 해당 타입에서 invalid면 + definition/body의 실제 연산 위치를 primary error로 표시하고 각 caller에 `instantiated + here` note를 붙인다. nested instance는 가능한 범위에서 instantiation chain을 표시한다. +- generic body의 이름은 항상 definition unit scope에서 해석한다. non-dependent name은 + 정의 시 그 symbol로 고정되며 caller의 같은 이름은 영향을 주지 않는다. private support + symbol도 definition unit의 것을 쓴다. `comptime if`의 선택되지 않는 branch는 parse만 + 하고 semantic name resolution/type checking/codegen을 하지 않는다. +- generic instance의 canonical key는 **canonical definition unit + canonical declaration + identity + canonical type argument list**다. type alias는 새 nominal identity가 아니므로 + underlying/interned canonical type identity로 정규화한다. 따라서 `const Word = i32;` 뒤의 + `id(Word, 1)`과 `id(i32, 2)`는 같은 instance다. +- 최종 build driver는 모든 unit의 instance request를 모아 canonical key로 중복 제거하고 + key의 byte ordering으로 정렬한다. 먼저 필요한 prototype을 결정적 순서로 방출하고 이어서 + body를 같은 순서로 단일 `fe_generics.c`에 방출한다. request 발견 순서, hash iteration, + build order에 의존하거나 사용 unit별 external/static 중복 코드를 만들지 않는다. +- exported generic이 definition unit의 private symbol을 참조하면 `.fei`는 다른 unit에서 + instantiate하는 데 필요한 support dependency의 transitive closure를 기록한다. private + non-generic function은 signature와 backend link identity, private nominal type은 필요한 + identity/layout/signature, comptime const는 evaluated value/type, private generic은 body + token stream과 자기 support dependency를 제공한다. 이 compiler/link metadata는 Ferro + source visibility를 public으로 바꾸지 않는다. + +```fe +unit lib; + +fn helper(x: i32) -> i32 { return x + 1; } + +pub fn bump(comptime T: type, x: T) -> T { + comptime if T == i32 { return helper(x); } + return x; +} +``` + +다른 unit이 요청한 `lib.bump(i32)` instance는 generated internal C symbol을 통해 +`helper`를 호출할 수 있지만, 다른 Ferro source가 `lib.helper`를 직접 참조할 수는 없다. + +- 재귀적 인스턴스화의 distinct-instance chain 제한은 32다. 이미 pending/known인 동일 + canonical instance key를 다시 요청하는 recursion은 pending instance를 재사용하고 depth를 + 소비하지 않는다. 새로운 distinct instance가 연쇄적으로 생길 때만 depth가 증가하며 + 32를 초과하면 최초/현재 위치와 instance chain을 포함한 compile error를 낸다. +- comptime에서 type 값의 `==`/`!=`, `@is_int(T)`, `@is_ptr(T)`를 허용한다. canonical + interned type identity로 평가하며 런타임 type reflection은 없다. --- ## 10. 표준 라이브러리 (최소 집합) -- **core**: `panic`, `set_panic_handler`, `Error`(기본 에러 집합), `assert`. -- **mem**: `create(value: T) -> !^T`(T는 값에서 추론), `destroy(p)`, `alloc_slice(T, n) -> !^[]T`, `replace(dst: &mut T, value: T) -> T`, `copy(dst: []mut u8, src: []u8)`, `set(dst: []mut u8, v: u8)`, `Arena{ init, alloc, reset, drop }`. 초기화되지 않은 힙을 안전 코드에 반환하는 `create(T)` 형태는 없다. `replace`는 이전 값을 이동해 반환하고 새 값으로 자리를 초기화하며 부분 이동과 재귀 구조의 반복 drop에 사용한다. +표준 라이브러리는 reserved `std` namespace 아래에 있으며 `import std.io;`처럼 명시적으로 +가져온다. import 뒤의 local binding은 마지막 segment라 기존처럼 `io.write`, `mem.replace` +형태로 사용한다. 실제 `fec/std` source 배치는 M8에서 이 canonical unit path에 맞춘다. + +- **`std.core`**: `panic`, `set_panic_handler`, `Error`(기본 에러 집합), `assert`. +- **`std.mem`**: `create(value: T) -> !^T`(T는 값에서 추론), `destroy(p)`, `alloc_slice(T, n) -> !^[]T`, `replace(dst: &mut T, value: T) -> T`, `copy(dst: []mut u8, src: []u8)`, `set(dst: []mut u8, v: u8)`, `Arena{ init, alloc, reset, drop }`. 초기화되지 않은 힙을 안전 코드에 반환하는 `create(T)` 형태는 없다. `replace`는 이전 값을 이동해 반환하고 새 값으로 자리를 초기화하며 부분 이동과 재귀 구조의 반복 drop에 사용한다. - **문자열/바이트**: `str`은 `[]u8` alias다. 내장 alias 메서드 `eq`, `find`, `starts_with`, `split_at`, `parse_int`, `trim`, `to_cstr`, `from_cstr`를 `line.trim()`처럼 호출하며 `str` 이름의 import 유닛은 두지 않는다. 소유 문자열 `String`은 `^[]u8`을 감싸고 `as_str(self: &Self) -> str`을 제공한다. -- **list**: `List(T)`. -- **map**: `Map(K, V)`(오픈 어드레싱, K는 정수 또는 `String`). `String` key map은 key buffer를 소유하고 조회에는 `get_str(self: &Self, key: str) -> ?&V`를 제공한다. -- **fmt**: sink를 소유하지 않는 순수 변환 함수 모음. `fmt_int_i8/i16/i32/u8/u16/u32(buf: []mut u8, v) -> str`, `fmt_hex_*`, `fmt_char`, `fmt_bool`, `fmt_error`, `fmt_int_pad`를 제공한다. 반환 slice는 buf에서 파생된 R8(a) 결과다. `fmt_error`는 `--strip-error-names`를 따른다. -- **io**: +- **`std.list`**: `List(T)`. +- **`std.map`**: `Map(K, V)`(오픈 어드레싱, K는 정수 또는 `String`). `String` key map은 key buffer를 소유하고 조회에는 `get_str(self: &Self, key: str) -> ?&V`를 제공한다. +- **`std.fmt`**: sink를 소유하지 않는 순수 변환 함수 모음. `fmt_int_i8/i16/i32/u8/u16/u32(buf: []mut u8, v) -> str`, `fmt_hex_*`, `fmt_char`, `fmt_bool`, `fmt_error`, `fmt_int_pad`를 제공한다. 반환 slice는 buf에서 파생된 R8(a) 결과다. `fmt_error`는 `--strip-error-names`를 따른다. +- **`std.io`**: ```fe pub enum Writer { Stdout, Stderr, File(u16), Null } pub enum Reader { Stdin, File(u16) } @@ -632,8 +852,8 @@ var xs: List(u8) = List(u8).new(); 둘 다 정수 payload만 가진 Copy handle이며 참조나 raw context pointer를 저장하지 않는다. `io.write(w: Writer, buf: []u8) -> !usize`, `io.read(r: Reader, buf: []mut u8) -> !usize`가 실제 I/O를 수행한다. 닫힌 fd 또는 재사용된 fd를 가진 복사 handle은 I/O 오류나 의도하지 않은 파일 접근이라는 논리 오류를 만들 수 있지만 dangling memory access는 만들지 않는다. - `File{ open, create, read(self: &mut Self, []mut u8), write(self: &mut Self, []u8), seek, size, writer, reader, close }`. - `close(self: Self) -> !void`는 File을 소비하는 일반 메서드이며 `drop`이 아니다. 내부 handle을 먼저 invalid 상태로 만든 뒤 닫기 오류를 반환하므로 함수 종료의 자동 drop은 no-op이다. `drop`은 아직 열린 handle만 오류를 무시하고 닫는다. `drop` 직접 호출 금지는 유지한다. - - 안전한 표준 라이브러리 API는 대여 대상을 가리키는 raw pointer를 값에 숨겨 반환해서는 안 된다. 따라서 v0.1.2에는 함수 포인터/`*void` 기반 Writer·Reader나 buffer Writer가 없다. `@sprint`는 대상 slice에 직접 복사한다. -- **sys**: `exit`, `on_exit(f: fn() -> void) -> !void`, `args`, `env`, `ticks`, `int21(regs)`, `dpmi_*`(bits32), `port_in/out`, `far_copy`(bits16). `on_exit`은 allocation 없는 고정 크기 callback registry이며 가득 차면 오류를 반환한다. + - 안전한 표준 라이브러리 API는 대여 대상을 가리키는 raw pointer를 값에 숨겨 반환해서는 안 된다. 따라서 v0.1에는 함수 포인터/`*void` 기반 Writer·Reader나 buffer Writer가 없다. `@sprint`는 대상 slice에 직접 복사한다. +- **`std.sys`**: `exit`, `on_exit(f: fn() -> void) -> !void`, `args`, `env`, `ticks`, `int21(regs)`, `dpmi_*`(bits32), `port_in/out`, `far_copy`(bits16). `on_exit`은 allocation 없는 고정 크기 callback registry이며 가득 차면 오류를 반환한다. --- @@ -703,16 +923,28 @@ fec/ | `?T` (그 외) | `struct { unsigned char has; T v; }` | | `E!T` | `struct { uint16_t e; T v; }`, `!void`는 `uint16_t` | | `shared [atomic] var x: T` | `volatile T x` | -| struct | `struct fe__` | +| struct | `struct fe__` | | enum | `struct { uint8_t tag; union { ... } u; }`, 배리언트 256개 초과 시 `uint16_t tag` | -| 함수 | `fe__`, 메서드는 `fe___` | -| 제네릭 인스턴스 | `fe____<타입인자맹글>` | +| 함수 | `fe__`, 메서드는 `fe___` | +| 제네릭 인스턴스 | `fe____` | 세부: +- **canonical mangling**: C symbol은 canonical dotted unit path + declaration name + canonical + type argument list를 collision-free하게 encode한다. `.`의 separator/escaping 문자는 구현 + 세부지만 host path, pointer address, insertion/hash iteration order를 사용할 수 없다. + type alias는 canonical underlying identity를 쓰고 nominal struct/enum/error는 fully-qualified + defining unit + name을 쓴다. generic instance 이름도 같은 key에서만 생성해 M12 fixpoint에서 + byte-identical해야 한다. +- **Ferro visibility와 C linkage**: Ferro `private`는 source name visibility이며 반드시 C + `static`을 뜻하지 않는다. exported generic instance가 definition unit의 private helper를 + 호출할 수 있도록 generic body가 필요로 하는 private top-level function/global을 + deterministic unit-mangled external C symbol로 방출하고 내부 generated header에 prototype을 + 제공할 수 있다. 이는 resolver의 private 접근을 완화하지 않으며 다른 Ferro unit source의 + 직접 참조는 계속 에러다. 필요한 closure는 §9와 `.fei` metadata가 제공한다. - **오버플로 검사**: `fe_add_i16(a, b, LINE)` 인라인 함수. `--no-checks`면 매크로가 `((a)+(b))`로 축약. - **경계 검사**: `fe_idx_T(s, i, LINE)` → `(i < s.n ? s.p[i] : (fe_trap_bounds(LINE), s.p[0]))`. `for` 루프는 직접 인덱스. - **`try`**: `{ Ttmp t = expr; if (t.e) return (RetT){ t.e }; }` 후 `t.v` 사용. defer/소멸자가 있으면 return 전에 정리 코드 삽입. -- **`catch`**: `t.e`가 참일 때 블록 실행, 바인딩 변수는 `t.e`. +- **`catch`**: `t.e`가 참일 때만 block 또는 짧은 RHS를 평가하고 바인딩 변수는 `t.e`다. - **`defer`/소멸자**: lower 단계에서 스코프 종료 지점(정상 흐름, `return`, `break`, `continue`, `try` 전파)마다 역순 호출을 명시적으로 삽입. C의 goto 라벨을 써도 되고 복제해도 된다(A는 복제, B는 goto 권장). - **조건부 이동**: 이동 여부가 분기에 따라 다르면 `unsigned char fe_live_ = 1;` 플래그 삽입, drop 전에 검사. - **`match`**: `switch (x.tag)`. Copy payload는 지역 변수로 복사하고 non-Copy projection payload는 R7에 따라 참조로만 바인딩한다. 소유값 추출은 match 전 `mem.replace`로 수행한다. @@ -721,8 +953,15 @@ fec/ - **참조와 aliasing**: `&T` → `const T*` 방출은 aliasing 가정을 하지 않는다. `&mut T`에도 `restrict`를 붙이지 않으며, M13/M14 네이티브 백엔드도 noalias를 가정하지 않는다. R6의 배타성은 R10의 전역 대여 금지가 함께 성립할 때만 프로그램 전체에서 유지되므로, 방출 단계에서 이를 최적화 근거로 쓰지 않는다. - **에러 코드**: 드라이버가 emit 전에 확정한 `error.Name`의 `u16` 코드를 단일 `fe_errors.h`의 `#define`으로 방출한다(§4.6). 모든 유닛 C가 이 헤더를 include하므로 에러 `match`를 `switch`로 방출할 수 있고 이름 집합 변경 시 C 재방출 없이 오브젝트만 무효화한다. - **논리 연산**: `and`, `or`, `not`은 각각 C의 `&&`, `||`, `!`로 방출한다. `and`와 `or`는 C의 시퀀스 포인트와 단축 평가를 그대로 사용한다. +- **평가 순서**: §7.6의 callee-first, operand/argument left-to-right 순서를 지킨다. C가 + 순서를 보장하지 않는 일반 호출 인자와 이항 operand에 부수 효과·move·borrow가 있으면 + lower가 순서대로 temporary statement를 만들고 emit은 그 결과만 조합한다. cleanup과 + `try` 전파도 같은 순서를 따른다. - **공유 상태와 임계 구역**: `shared`는 `volatile`로 방출한다. bits16의 `critical`은 compiler barrier → FLAGS 저장 → `cli` 순서로 진입하고 모든 이탈에서 저장한 FLAGS 복원 → compiler barrier 순서로 끝낸다. GCC 계열은 `asm volatile("" ::: "memory")`, Open Watcom/Borland는 optimizer가 내용을 볼 수 없는 별도 runtime 함수 호출 경계를 사용한다. 한 명령 크기의 `shared atomic` 단일 접근은 volatile load/store만 방출한다. -- **방출 순서**: `fe_errors.h` → typedef 전방선언 → struct 정의(의존 위상 정렬) → 전역 → 함수 프로토타입 → 함수 본문 → 통합 `fe_generics.c`. +- **방출 순서**: `fe_errors.h` → typedef 전방선언 → struct 정의(동률을 canonical name으로 + 끊는 의존 위상 정렬) → 전역 → 함수 프로토타입 → 함수 본문 → 통합 `fe_generics.c`. + unordered container나 source 발견 순서에 기대지 않는다. `fe_generics.c`는 canonical + instance prototype을 먼저, body를 나중에 각각 key byte ordering으로 방출한다. - 유닛 하나당 `.c` 하나, `.fei`에서 필요한 부분은 `.h`로 생성한다. 제네릭 인스턴스 본문은 유닛 C에 중복 방출하지 않는다. ### 11.5 own.c 알고리즘 @@ -732,16 +971,45 @@ fec/ Uninit | Owned | Moved | MaybeMoved | Shared(n) | Exclusive ``` +초기화 여부가 경로마다 다른 합류에는 `MaybeUninit` 또는 같은 의미의 별도 bit/state를 +사용할 수 있다. projection은 root local/parameter를 찾는 데만 사용하고 field/index별 +대여 상태는 만들지 않는다(R6). + 1. 먼저 AST를 역방향 순회해 각 참조 변수의 경로별 마지막 사용을 계산한다. `defer` 안의 사용은 해당 스코프 끝으로 올린다. -2. AST를 문장 순서로 순회하며 상태 전이한다. 표현식의 place 사용을 읽기 / 이동 / `&` 대여 / `&mut` 대여 / 쓰기 / projection으로 분류한다. +2. AST를 §7.6의 평가 순서로 순회하며 상태 전이한다. 표현식의 place 사용을 읽기 / 이동 / `&` 대여 / `&mut` 대여 / 쓰기 / projection으로 분류하고 projection의 root 상태를 갱신한다. 3. 이동: `Owned → Moved`. `Moved`/`MaybeMoved` 사용 시 에러(최초 이동 위치를 표시). field/index/`.?` projection의 비-Copy 이동은 R7에 따라 거부하고 `mem.replace`만 허용한다. -4. `&x`: `Owned → Shared(n+1)`. `&mut x`: `Owned → Exclusive`. 역방향 pass가 계산한 마지막 사용에서 해제하며 임시는 문장 끝에 해제한다. -5. 호출 인자의 `&mut → &`, `[]mut → []`는 Exclusive를 유지하는 임시 공유 view로 검사한다. +4. `&place`: root의 `Owned → Shared(n+1)`. `&mut place`: root의 `Owned → Exclusive`. 역방향 pass가 계산한 마지막 사용에서 해제하며 임시는 문장 끝에 해제한다. 서로 다른 field/index도 같은 root 상태와 충돌한다. +5. 호출 인자의 `&mut → &`, `[]mut → []`만 Exclusive를 유지하는 호출 기간의 임시 shared view로 검사한다. 일반 `let`/대입에는 이 implicit transition을 적용하지 않는다. 6. `Shared`/`Exclusive` 상태에서 금지된 쓰기/이동/재대여를 진단한다(R6). -7. **분기 합류**: `if`/`match`의 각 브랜치를 독립 상태로 계산 후 병합. `Owned` + `Moved` → `MaybeMoved`(사용 에러, drop은 런타임 플래그). -8. **루프**: 본문을 2회 순회. 1회차 종료 상태를 진입 상태와 병합해 2회차 실행, 상태가 수렴하지 않으면 에러. +7. **분기 합류**: `if`/`match`의 각 branch를 독립 상태로 계산한다. branch exit 전에 last-use/liveness에 따라 끝난 borrow를 먼저 해제하고 다음 규칙으로 병합한다. + + | 왼쪽 | 오른쪽 | 결과 | + |---|---|---| + | 같은 상태 | 같은 상태 | 같은 상태 | + | `Owned` | `Moved` | `MaybeMoved` | + | `Moved` | `Owned` | `MaybeMoved` | + | `MaybeMoved` | `Owned`/`Moved`/`MaybeMoved` | `MaybeMoved` | + | `Uninit` | `Owned` 등 initialized 상태 | `MaybeUninit` 또는 동등 상태 | + + merge는 좌우 대칭이다. `MaybeMoved`/`MaybeUninit` 값의 이후 읽기·이동은 에러이고 drop은 필요한 runtime live + flag를 쓴다. 한 경로에서만 borrow가 계속 살아 있으면 합류 뒤에도 살아 있는 것으로 + 보수적으로 취급한다. `Shared(n)`과 `Shared(m)`은 필요한 live shared borrow의 합집합을 + 보존하고 단순 count 구현에서는 적어도 `Shared(max(n,m))`으로 합친다. 한쪽만 + `Exclusive`가 live여도 합류 뒤 root를 `Exclusive` 효과로 잠근다. 서로 양립할 수 없는 + `Shared`/`Exclusive` 상태는 더 약한 상태로 풀지 않고 양쪽 효과를 보존하는 보수적 + 상태로 합치거나 compile error를 낸다. 구현은 state enum/bitset을 확장할 수 있지만 이 + 의미를 만족해야 한다. +8. **루프 fixed point**: loop 진입 상태로 body를 한 번 분석하고 종료/backedge 상태를 + 진입 상태와 위 규칙으로 병합한다. 그 merged 상태로 body를 두 번째 분석한다. v0.1 + compiler A는 이 2-pass를 사용하며 두 번째 분석 뒤에도 의미 상태가 안정되지 않으면 + compile error다. loop 밖에서 생성되어 loop 안에서 이후 사용되는 borrow는 필요하면 + loop 전체에 걸쳐 live로 보고, body에서 생성된 borrow가 backedge를 넘는 경우도 같은 + fixed-point에 포함한다. 첫 iteration만 안전하다는 이유로 허용하지 않는다. 9. R4 위반은 check 단계에서 타입만 보고 거부한다. 단 `static str`은 initializer가 문자열 리터럴인지 함께 확인한다. -10. R8 결과 바인딩을 허용하고 원본 대여를 결과의 마지막 사용까지 전파한다. 메서드는 self 파생, 자유 함수는 유일한 참조성 파라미터 파생인지 본문에서 확인한다. +10. R8 반환 경로마다 `Static`/`Param(N)` provenance를 계산하고 §5 R8 lattice로 합류한다. + 결과 바인딩을 허용하며 `Param(N)` 원본 대여를 결과의 마지막 사용까지 전파한다. + 메서드는 `Param(self)`만, 자유 함수는 유일한 참조성 parameter의 `Param(N)`만 허용하고 + provenance를 lowered signature/`.fei`에 기록한다. 에러 메시지 형식: `file:line:col: error: <설명>` + 관련 위치 `file:line:col: note: <최초 이동/대여 위치>`. @@ -755,7 +1023,7 @@ Uninit | Owned | Moved | MaybeMoved | Shared(n) | Exclusive | M4 | **`@print`/`@fprint`/`@sprint` 빌트인** (§6.3.1), handle enum `io.Writer`, 순수 `fmt.fmt_*` | `@print` 오류 삼킴, `@fprint` 전파, `@sprint` 잘림/길이와 인자 타입 진단, safe Writer dangling 불가 | | M5 | `^T`/`^[]T`, drop, defer, 이동·부분 이동 검사 | 누수/이중해제, 소비 close, `mem.replace` 테스트 통과 | | M6 | `&`, `&mut`, 배타성 검사 (own.c 전체) | R1~R8 실패 테스트 통과 | -| M7 | `?T`, `E!T`, try/catch | io 유닛 동작 | +| M7 | `?T`, `E!T`, try/catch | `std.io` 유닛 동작 | | M8 | 유닛/import/.fei, 의존 hash, `fe_errors.h`, 분리 컴파일, std 초안 | 다중 유닛 증분·결정적 빌드 | | M9 | **제네릭** (통합 모노모피제이션) | `fe_generics.c`로 `List(T)`, `Map(K,V)` 중복 없이 빌드 | | M10 | bits16 타깃: far, `@seg_ptr`, 메모리 모델, asm, interrupt fn, `shared`/`atomic`/`critical`/`interrupt_safe` | QEMU FreeDOS에서 자동화된 far 포인터·인터럽트 공유 상태 테스트 통과(VGA 데모는 수동/멀티모달 검증 대상이라 완료 게이트에서 제외) | @@ -788,8 +1056,36 @@ tests/ - R6·R8 전용 `pass/` 케이스: 참조의 마지막 사용 이후 원본 재접근, 분기별 마지막 사용의 합류, R8(a) 결과를 지역 변수에 바인딩한 뒤 대여 종료 후 원본 접근, R8(b)의 문자열 리터럴 반환, `line.trim()` 형태의 슬라이스 반환 연쇄. - `@compile_error`, `@as_far_fn`, `@call_far`의 comptime/타깃/unsafe 제약과 `error.Name`의 `core.Error` 등록, 결정적 `fe_errors.h`, `--strip-error-names`, `fmt.fmt_error`를 각각 pass/fail로 검증한다. +- **M6 필수 edge case**: + - 서로 다른 struct field의 `&mut`라도 같은 root borrow 충돌, 서로 다른 array index도 같은 root borrow 충돌. + - 호출 인자의 `&mut → &`/`[]mut → []` 약화 성공과 일반 `let` binding의 같은 암묵 약화 실패. + - R8 `Static`/`Param(N)` 합류 성공, 서로 다른 `Param` provenance 합류 실패. + - 한 branch에서만 live인 borrow의 보수적 합류, `Owned`/`Moved` 및 초기화 상태 합류. + - loop-carried borrow와 move가 2-pass fixed point에서 안정되는 경우와 불안정해 거부되는 경우. +- **M7 필수 edge case**: + - 문맥 없는 `null` 실패와 parameter/명시 타입으로 결정되는 contextual `null` 성공. + - error declaration의 code 0, 중복 member 이름, 중복 숫자 code 실패. + - `E!T` expected 위치의 success/failure contextual construction과 nominal error 자동 변환 실패. + - `orelse`, 짧은/block `catch`의 lazy side effect·move·borrow. + - non-Copy `Some` pattern이 destructive extraction이 아님을 확인하고 projection 소유 추출에는 `mem.replace`가 필요함을 검증. +- **M8 필수 edge case**: + - dotted unit/import와 alias, 마지막 segment binding, binding conflict. + - unit path/file suffix mismatch, uppercase segment와 8자 초과 segment 거부. + - 서로 다른 root의 동일 canonical unit ambiguity와 같은 canonical file 중복 발견의 dedup. + - reserved `std.*` lookup, 일반 user unit이 builtin std root에서 발견되지 않음. + - private type을 public API에 노출하는 경우 실패와 dotted prefix가 private 권한을 주지 않음. + - private-only non-generic 구현 변경 뒤 dependency interface hash 안정 및 dependent cache hit. + - source/interface graph와 target/model이 같을 때 build order, `-I` order, absolute checkout path가 달라도 byte-identical `.fei`. +- **M9 필수 edge case**: + - value generic과 generic type inference 거부, 명시 type argument 성공. + - alias/underlying type의 instance dedup과 동일 canonical instance body 1회 방출. + - exported generic이 definition-unit private helper/private generic을 호출하는 support closure. + - 같은 instance recursion의 pending 재사용과 distinct growing-instance chain depth 32 초과 실패. + - generic request 발견 순서와 build order가 달라도 byte-identical `fe_generics.c`. + - invalid dependent operation의 definition 위치 primary error와 `instantiated here` chain note. - 각 마일스톤은 해당 기능의 pass/fail 테스트와 함께 완료한다. -- 회귀 실행: `make test` — 전 타깃 전 테스트. +- 정식 회귀 실행은 QEMU FreeDOS 내부 Open Watcom의 `TEST-DOS.BAT`로 전 타깃·마일스톤 + gate를 확인한다. host compiler 결과는 편집 보조일 뿐 완료 판정에 사용하지 않는다. --- @@ -839,6 +1135,6 @@ dump(&mut file, buf); // &mut File → &mut dyn Writer 자동 변환 - **동적 디스패치 전용.** 제네릭 타입 제약(trait bound)으로는 쓸 수 없다 — 그걸 허용하면 전역 분석이 생긴다. - `&dyn I`는 참조이므로 R4가 적용된다(필드 저장 불가). 필드에 담으려면 `^dyn I`(힙 박싱). - `^dyn I`의 drop은 vtable 경유. 이 때문에 `?^dyn I`, drop 전개, 제네릭 인자로서의 `dyn` 등 타입 시스템 여러 곳에 케이스가 추가되므로 독립 마일스톤으로 다룬다. -- 도입 시 `io.Writer`/`io.Reader` handle enum을 `dyn` 기반 API로 교체한다. v0.1.2의 safe API에는 이미 대여 대상을 숨긴 `*void`가 없으므로 이 전환은 기능 확장이지 안전성 수정이 아니다. +- 도입 시 `io.Writer`/`io.Reader` handle enum을 `dyn` 기반 API로 교체한다. v0.1 safe API에는 이미 대여 대상을 숨긴 `*void`가 없으므로 이 전환은 기능 확장이지 안전성 수정이 아니다. 위 표에 없는 항목(링크타임 최적화, 디버그 정보 포맷, 언어 서버 등)은 도구 영역이며 v0.2 이후 별도 검토.