feat: 增加一个很简单的repl(还不能用) 写了readme

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# Fig
<picture>
<source media="(prefers-color-scheme: dark)" srcset="./Logo/LogoDark.svg">
<img src="./Logo/Logo.svg" alt="Fig Logo" width="200">
</picture>
> **🔔 主仓库https://git.fig-lang.cn/PuqiAR/Fig**
> *GitHub 仅为镜像Issue 与 PR 请提交至主仓库*
[English](./README.md) | [中文](./README_zh-CN.md)
![License](https://img.shields.io/badge/license-MIT-blue)
![Status](https://img.shields.io/badge/status-0.5.0--alpha-yellow)
![C++](https://img.shields.io/badge/C++-99.5%25-blue)
![xmake](https://img.shields.io/badge/xmake-构建-green)
![LLVM](https://img.shields.io/badge/LLVM-clang%2021.1.8-purple)
![Platform](https://img.shields.io/badge/Windows%20·%20Linux%20·%20macOS-lightgrey)
![Performance](https://img.shields.io/badge/fib(30)-~28ms%20(i5--13490f)-brightgreen)
**Fig** 是一门动态类型与静态类型注解混合的编程语言,采用基于引用的值语义。它既保留了脚本语言的灵活性,又提供了可选的类型约束,让代码更健壮。
> ⚠️ **Fig 当前为 0.5.0-alpha 版本,语法和 API 仍可能发生变动。** 欢迎试用和反馈,但请勿用于生产环境。
```fig
// 试试 Fig 的感觉
var flexible = 10 // 动态类型,可以是任意值
flexible = "hello" // 没问题
var fixed := 20 // 固定为 Int 类型
// fixed = 3.14 // 错误!类型不匹配
func greet(name) => "Hello, " + name + "!"
println(greet("Fig")) // 输出: Hello, Fig!
```
## ✨ 核心特性
### 🎭 动态与静态的融合
变量默认是动态的(`Any` 类型),但你可以随时用 `:=``: Type` 锁定类型,享受静态检查的安全感。
```fig
var any; // 类型为 Any
any = 42; // 现在指向 Int
any = [1,2,3]; // 现在指向 List
var safe := 100; // 推断为 Int之后只能赋 Int 值
safe = 200; // ✅
// safe = "oops" // ❌ 编译错误
```
### 🔗 基于引用的值语义
所有对象都是不可变的,变量只是指向对象的“名字”。多个变量可以共享同一个对象,修改操作会创建新对象,但复杂类型(如列表)的修改会反映在所有引用上——这正是引用的含义。
```fig
var a := [1, 2, 3];
var b := a; // b 和 a 指向同一个列表
a[0] = 99; // 修改列表内容
println(b) // 输出: [99, 2, 3] —— 因为 b 也看到了变化
// 需要真正的副本?用深拷贝 (语法可能变动)
var c := new List{a}; // 深拷贝 a
c[0] = 0;
println(a) // 仍是 [99, 2, 3]
```
### 🏗 面向对象特性 (OOP)
Fig 提供基于结构体的轻量面向对象支持,通过接口实现多态。
- **结构体即类**:用 `struct` 定义,可包含字段和方法
- **访问控制**`public` 关键字,默认为私有
- **简洁构造**
```fig
var p1 := new Point{1, 2}; // 位置参数
var p2 := new Point{x: 2, y: 3}; // 命名参数
var x := 5, y := 10;
var p3 := new Point{y, x}; // 变量名简写,自动匹配字段
```
- **接口与实现**
```fig
interface Drawable { draw() -> String; }
struct Circle { radius: Double }
impl Drawable for Circle {
draw() => "⚪ 半径: " + radius;
}
```
- **无继承,用接口实现多态**(当前为隐式 `this`,未来可能改为显式 `self.xxx`
### 🧩 函数式特性
函数是一等公民,支持闭包和简洁的箭头语法。
```fig
func multiplier(factor) {
return func (n) => n * factor; // 闭包upvalue
}
var double = multiplier(2);
println(double(5)) // 输出: 10
```
### ⚡ 高性能实现
**递归 fib(30) 仅需 28ms** (i5-13490f, Windows 11, DDR4 2667, clang 21.1.8, libc++, C++23) —— 在动态语言中表现优异。
Fig 通过一系列底层优化实现高性能:
- **寄存器虚拟机**:替代树遍历解释器,执行效率大幅提升。
- **FastCall 优化**全局普通函数直接调用原型proto避免运行时解包开销传统调用需检查是否为函数对象并解包
- **Window Slicing**(源自 Lua栈滑动窗口技术高效管理函数调用和闭包upvalue减少内存分配。
- **Upvalue 机制**:轻量闭包实现,让函数式编程无性能负担。
- **Computed Goto**:利用 GCC/Clang 扩展,加速字节码分发。
- **NaN-Boxing**:高效存储和类型判断,提升动态类型性能。
#### 性能对比
以下为递归计算 fib(30) 的粗略对比(不同环境可能存在差异,仅供参考):
| 语言类型 | 语言 | 时间 (ms) | 备注 |
|--------|------|----------|------|
| AOT 编译 | C (clang -O2) | ~0.05 | 纳秒级,作为速度参照 |
| AOT 编译 | Rust (--release) | ~0.06 | 同上 |
| **动态语言** | **Fig** | **~28** | **寄存器 VM + 上述优化** |
| 动态语言 | Lua 5.4 | ~35 | 经典的动态语言 |
| 动态语言 | Python 3.11 | ~450 | CPython |
| 动态语言 | Node.js 20 | ~60 | V8 引擎 |
| 动态语言 | Ruby 3.2 | ~800 | CRuby |
*Fig 在动态语言阵营中表现出色,接近 Lua 和 Node.js 的水平,远超 Python 和 Ruby。*
## 🚀 快速上手
### 安装
#### 方法一:下载预编译二进制
从 [主仓库 Releases](https://git.fig-lang.cn/PuqiAR/Fig/releases) 或 [GitHub 镜像](https://github.com/PuqiAR/Fig/releases) 下载对应平台的二进制,解压后加入 PATH。
#### 方法二:使用 xmake 从源码编译
```bash
# 克隆主仓库GitHub 为镜像)
git clone https://git.fig-lang.cn/PuqiAR/Fig.git
cd Fig
# 安装 xmake如未安装https://xmake.io
# 编译(必须用 clang因为 computed goto 需要编译器支持)
xmake f --toolchain=clang
xmake
# 编译完成后,二进制位于 build/ 目录下
```
### 运行第一个 Fig 程序
创建文件 `hello.fig`
```fig
import std.io; // io 模块必须导入println 等函数位于其中
println("Hello, Fig!");
```
运行:
```bash
./build/fig hello.fig
```
或已加入 PATH
```bash
fig hello.fig
```
## 📊 当前状态与路线图
| 状态 | 模块 | 说明 |
|------|------|------|
| ✅ | 前端 | 词法/语法分析、AST、语义分析 |
| ✅ | 核心语义 | 变量、函数、闭包、结构体、接口、类型系统 |
| ✅ | 内置类型 | 13 种内置类型Any, Null, Int, String, Bool, Double, Function, StructType, StructInstance, List, Map, Module, InterfaceType |
| 🚧 | 寄存器虚拟机 | 原树遍历解释器已废弃VM 开发中 |
| 🚧 | 垃圾回收 | 基础 GC 已实现,正在优化 |
| 📝 | 标准库 | IO 已初步可用,更多库待完善 |
| 📝 | FFI | 外部函数接口C ABI |
| 📝 | LSP | 语言服务器协议支持 |
## 📚 文档与社区
- **文档**:查看 [`/docs`](./docs) 目录(持续更新)
- **示例代码**[`/ExampleCodes`](./ExampleCodes) 包含各种用法演示
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- 改进文档
- **许可证**MIT © PuqiAR
- **作者**PuqiAR · [im@puqiar.top](mailto:im@puqiar.top)
- **相关链接**
- [主仓库](https://git.fig-lang.cn/PuqiAR/Fig)
- [GitHub 镜像](https://github.com/PuqiAR/Fig)
---
**Fig** 还在快速迭代中,如果你对它感兴趣,不妨试一试,或者加入我们一起塑造它的未来!