Lumos AST 定义 (Rust 描述)¶

本目录使用 Rust 语言完整定义了 Lumos 的抽象语法树 (AST) 结构。Rust 的枚举 (Enum) 和模式匹配特性非常适合描述复杂的语法结构。

为了便于查阅，AST 定义被拆分为以下几个部分：

目录索引¶

基础元数据与枚举 (Common)
- 包含源代码位置 (Span, SourceLocation)、函数纯度、各类修饰符（访问控制、变量修饰、初始化策略）以及 Block、Param 等基础结构。
类型系统 (Type)
- 定义了 TypeRef 结构，涵盖基础类型、复合类型（指针、引用、数组）、泛型、计量单位类型及效应多态。
声明 (Declaration)
- 定义了顶层声明 Decl，包括函数 (FunctionDecl)、变量 (VariableDecl)、类 (ClassDecl)、结构体、枚举、模块以及权限别名。
语句 (Statement)
- 定义了 Stat 结构，涵盖表达式语句、代码块、条件分支、循环、跳转、权限操作块、异常处理 (Try/Catch) 等。
表达式 (Expression)
- 定义了 Expr 结构，涵盖字面量引用、运算（二元/一元/三元）、调用、成员访问、Lambda、类型转换 (Cast)、类型判断 (Is)、异步等待 (Await) 等。
字面量 (Literal)
- 定义了 Literal 结构，涵盖数值、字符串、布尔、字符、单位数值、数组及对象初始化列表。

设计原则¶

显式性：AST 结构反映了 Lumos 对副作用和内存安全的显式控制（如 Purity 和 VarModifier）。
强类型：通过 TypeRef 确保类型信息在语法树阶段即被充分捕获。
可扩展性：使用 Rust 的 enum 确保未来增加新语法特性（如新的效应或运算符）时具有良好的向后兼容性。

AST 节点命名树¶

Lumos 源码会被解析为一个 AST 树，其中 AST 节点包含其它节点和 Token 或 Token Tree。

AST 中每个元素都会有自己的 Span 和 ElementType 信息，以便进行定位。

AST 结构也被用作语义高亮和代码分析的基础。

为了便于理解和查找，下面列出了主要 AST 节点的命名树结构：

txt: 纯文本节点
err: 错误节点
- err.lex: 词法错误
- err.par: 语法错误
warn: 警告节点
info: 信息节点
ws: 空白节点
- ws.sp: 空格、制表符等空白字符
- ws.nl: 换行
- ws.comment: 注释节点
kw: 关键字枚举
- 其中 kw.* 定义了所有关键字的标识符
op: 操作符枚举
- 其中 op.* 定义了所有操作符的标识符
id: 标识符节点
- id.var: 变量标识符
- id.func: 函数标识符
- id.type: 类型标识符
lit: 字面量节点
- lit.num: 数值字面量
- lit.str: 字符串字面量
  - .open: 字符串开引号
  - .close: 字符串闭引号
  - .content: 字符串内容
  - .text: 普通文本
  - .esc: 转义序列
    - .bz: 空字符转义
    - .lf: 换行转义
    - .cr: 回车转义
    - .tab: 制表符转义
    - .del: 删除符转义
    - .x: 十六进制转义
    - .u: Unicode 转义
    - .cp: Unicode 码点转义
- lit.char: 字符字面量
  - .open: 字符开引号
  - .close: 字符闭引号
  - .content: 字符内容
- lit.bool: 布尔字面量
- lit.unit: 无量字面量
expr: 表达式节点
- expr.prefix: 前缀表达式
- expr.postfix: 后缀表达式
- expr.infix: 中缀表达式
- expr.call: 函数调用表达式
- expr.member: 成员访问表达式
punc: 标点符号节点
- punc.semicolon: 分号
- punc.comma: 逗号
- punc.dot: 点号
- punc.colon: 冒号
- punc.double_colon: 双冒号
- punc.arrow: 箭头符号

语义高亮规则¶

我们使用类似 CSS 选择器的语法来定义语义高亮规则：

kw {
  color: blue;
}

表示所有关键字节点将被高亮为蓝色。

id.var {
  color: green;
}

表示所有变量标识符节点将被高亮为绿色。