Finch 1.0.0

A small, fast programming language on LLVM with C-like syntax.

- Lexer, recursive-descent parser, single-pass type checker + LLVM IR codegen, O2 pipeline
- Types: int/float/bool/char/str, sized i8..u64/f32/f64, pointers ptr[T] with addr()/.value/null
- Functions (fn ... -> T), if/else, while, for..in, break/continue, Go-style operator precedence
- Implicit conversions only when lossless; literals adapt to their target type
- Runtime checks for division by zero, MIN/-1 and null .value
- C interop: import "header.h" via libclang, link "lib" with pkg-config, link-error advice
- Human-readable errors with source excerpts
- Test suite (34 tests), examples, docs for beginners/technicians/engineers in English and Polish

Co-Authored-By: Claude Opus 5.5 <noreply@anthropic.com>
This commit is contained in:
Nexoniarz 2026-10-08 17:10:45 +02:00
commit 0591cd20f3
73 changed files with 8066 additions and 0 deletions

View file

@ -0,0 +1,670 @@
# Finch dla początkujących
**Ten przewodnik jest dla ciebie, jeśli jeszcze nigdy nie pisałeś programu.**
Nie potrzebujesz żadnego doświadczenia ani matematyki ponad to, czego uczy się w podstawówce.
Czytaj powoli, po jednym rozdziale, i przepisuj każdy przykład samodzielnie. Tak zostaje w głowie najlepiej.
> 🇬🇧 English version: [for-beginners.md](../en/for-beginners.md)
---
## Spis treści
1. [Co to jest program?](#1-co-to-jest-program)
2. [Przygotowanie Fincha](#2-przygotowanie-fincha)
3. [Twój pierwszy program](#3-twój-pierwszy-program)
4. [Wypisywanie na ekran](#4-wypisywanie-na-ekran)
5. [Pudełka z nazwami: zmienne](#5-pudełka-z-nazwami-zmienne)
6. [Rodzaje wartości](#6-rodzaje-wartości)
7. [Liczenie](#7-liczenie)
8. [Podejmowanie decyzji: if](#8-podejmowanie-decyzji-if)
9. [Powtarzanie: pętle](#9-powtarzanie-pętle)
10. [Własne polecenia: funkcje](#10-własne-polecenia-funkcje)
11. [Kiedy coś pójdzie nie tak](#11-kiedy-coś-pójdzie-nie-tak)
12. [Małe projekty do zrobienia](#12-małe-projekty-do-zrobienia)
13. [Ściąga](#13-ściąga)
14. [Słowniczek](#14-słowniczek)
---
## 1. Co to jest program?
Komputer jest bardzo szybki, ale nie myśli. Robi dokładnie to, co mu się każe,
krok po kroku.
**Program** to spisana lista takich kroków. Trochę jak przepis kuchenny:
> 1. Weź dwa jajka.
> 2. Wbij je do miski.
> 3. Wymieszaj.
**Język programowania** to sposób zapisania takiego przepisu, który komputer rozumie.
**Finch** (po polsku: zięba) jest jednym z takich języków. Zrobiono go tak, żeby był
mały i prosty, więc nauczysz się go szybko.
Komputer czyta program od góry do dołu, linijka po linijce.
---
## 2. Przygotowanie Fincha
Finch działa na komputerach z **Linuksem**. Jeśli nauczyciel, rodzic albo znajomy już go
dla ciebie zainstalował, przejdź od razu do następnego rozdziału.
W przeciwnym razie otwórz program **Terminal** (okienko, w którym wpisuje się polecenia)
i wpisz te linijki po kolei, naciskając **Enter** po każdej:
```sh
git clone https://github.com/Nexoniarz/Finch.git
cd Finch
nix-shell
cmake -S . -B build -G Ninja
ninja -C build
```
Jeśli ostatnia linijka skończy się bez słowa `error`, Finch jest gotowy.
(Jeśli komputer nie zna polecenia `nix-shell`, poproś kogoś o skorzystanie z
[przewodnika dla techników](dla-technikow.md#2-instalacja), gdzie opisano inny sposób.)
Żeby sprawdzić, czy działa, wpisz:
```sh
./build/finch version
```
Powinieneś zobaczyć coś w stylu `finch 1.0.0`.
---
## 3. Twój pierwszy program
1. Otwórz dowolny edytor tekstu (na przykład *Edytor tekstu*, *Kate*, *gedit* albo *VS Code*).
2. Wpisz dokładnie to:
```c
fn main() {
print("Cześć!")
}
```
3. Zapisz plik w folderze `Finch` pod nazwą **`czesc.fn`**. Końcówka `.fn` mówi, że to program w Finchu.
4. W Terminalu wpisz:
```sh
./build/finch run czesc.fn
```
Zobaczysz:
```
Cześć!
```
🎉 **Właśnie napisałeś i uruchomiłeś program.**
### Co właściwie napisaliśmy?
```text
fn main() { ← „tu zaczyna się główna część mojego programu”
print("Cześć!") ← „pokaż na ekranie tekst Cześć!”
} ← „tu główna część się kończy”
```
- `fn main()` to miejsce, od którego **zaczyna się** każdy program w Finchu. Każdy program ma dokładnie jedno `main`.
- Nawiasy klamrowe `{` i `}` obejmują wszystko, co należy do `main`, jak dwie okładki książki.
- `print(...)` pokazuje coś na ekranie.
- Tekst zawsze piszemy w cudzysłowie: `"Cześć!"`.
Spacje przed `print` nie są obowiązkowe, ale dzięki nim od razu widać, co jest w środku
klamer. Zawsze je dodawaj, to dobry nawyk.
---
## 4. Wypisywanie na ekran
`print` umie pokazać tekst i liczby. Między kolejne rzeczy wstaw przecinek, a Finch sam doda spację:
```c
fn main() {
print("Mam", 10, "lat")
print("2 + 2 =", 2 + 2)
print()
print("Linijka wyżej jest pusta")
}
```
Pokaże:
```
Mam 10 lat
2 + 2 = 4
Linijka wyżej jest pusta
```
Każdy `print` zaczyna nową linijkę. `print()` bez niczego w środku robi pustą linijkę.
### Notatki dla siebie: komentarze
Wszystko po `//` komputer pomija. Możesz tam zostawiać sobie notatki:
```c
// Ten program się wita
fn main() {
print("Cześć") // to pokazuje Cześć
}
```
---
## 5. Pudełka z nazwami: zmienne
Wyobraź sobie pudełko z naklejoną etykietą. Możesz coś do niego włożyć, a potem sprawdzić,
co jest w środku, czytając etykietę. W programowaniu takie pudełko nazywa się **zmienną**.
```c
fn main() {
wiek := 10
print(wiek)
}
```
`wiek := 10` znaczy: *„zrób nowe pudełko, nazwij je `wiek` i włóż do niego 10”*.
Później możesz zmienić zawartość pudełka, używając samego `=`:
```c
fn main() {
punkty := 0
print("Punkty:", punkty)
punkty = 5
print("Punkty:", punkty)
punkty = punkty + 1
print("Punkty:", punkty)
}
```
```
Punkty: 0
Punkty: 5
Punkty: 6
```
`punkty = punkty + 1` czytamy tak: *„weź to, co jest w `punkty`, dodaj 1 i włóż wynik z powrotem do `punkty`”*.
To samo można zapisać krócej: `punkty += 1`.
**Zapamiętaj:**
- `:=` robi **nowe** pudełko. Używasz tego tylko raz dla danej nazwy.
- `=` wkłada nową wartość do pudełka, **które już istnieje**.
### Nazywanie pudełek
Nazwy mogą zawierać angielskie litery `a`–`z` i `A`–`Z`, cyfry i znak `_`, ale nie mogą zaczynać się od cyfry:
`wiek`, `suma_punktow`, `gracz2` są w porządku. `2gracz` już nie.
⚠️ **Bez polskich liter w nazwach!** `ą`, `ę`, `ł`, `ż` i inne mogą być tylko w tekście w cudzysłowie.
Pisz `zolw`, a nie `żółw`. Natomiast `print("Żółw")` działa bez problemu.
Wybieraj nazwy, które mówią, co jest w środku: `cena` jest lepsza niż `c`.
---
## 6. Rodzaje wartości
Finch pilnuje, *jakiego rodzaju* rzecz jest w każdym pudełku. Ten rodzaj nazywa się **typem**.
Najczęściej będziesz używać tych:
| Typ | Co przechowuje | Przykłady |
|---------|---------------------------|--------------------------|
| `int` | liczby całkowite | `0`, `42`, `-7` |
| `float` | liczby z przecinkiem | `3.14`, `0.5`, `-2.0` |
| `str` | tekst | `"Cześć"`, `"Ola"` |
| `bool` | tak albo nie | `true` (prawda), `false` (fałsz) |
| `char` | jeden znak | `'A'`, `'z'`, `'?'` |
⚠️ W liczbach zamiast przecinka piszemy **kropkę**: `3.14`, a nie `3,14`. Tak jest w prawie wszystkich językach programowania.
Kiedy używasz `:=`, Finch sam rozpoznaje typ:
```c
imie := "Ola" // str
wiek := 10 // int
wzrost := 1.42 // float
lubi_koty := true // bool
```
Typ możesz też napisać sam, przed nazwą:
```c
int wiek = 10
str imie = "Ola"
```
Oba sposoby robią to samo. Wybierz ten, który ci bardziej pasuje.
**Pudełko nie zmienia typu.** Jeśli w `wiek` są liczby całkowite, nie włożysz tam potem tekstu.
Finch zatrzyma się i powie o tym, co pomaga wcześnie wyłapywać pomyłki.
---
## 7. Liczenie
| Znak | Co robi | Przykład | Wynik |
|------|-----------------------------|----------|-------|
| `+` | dodawanie | `7 + 2` | `9` |
| `-` | odejmowanie | `7 - 2` | `5` |
| `*` | mnożenie | `7 * 2` | `14` |
| `/` | dzielenie | `7 / 2` | `3` |
| `%` | reszta z dzielenia | `7 % 2` | `1` |
**Uwaga na dzielenie liczb całkowitych:** `7 / 2` daje `3`, a nie `3.5`. Obie liczby są
całkowite, więc wynik też jest całkowity (część po kropce jest odrzucana).
Jeśli chcesz dostać `3.5`, użyj liczby z kropką: `7.0 / 2`.
Mnożenie i dzielenie wykonują się przed dodawaniem i odejmowaniem, tak jak w szkole.
Nawiasy zmieniają kolejność:
```c
print(2 + 3 * 4) // 14
print((2 + 3) * 4) // 20
```
`%` przydaje się do sprawdzania, czy liczba jest parzysta. Liczba parzysta dzielona przez 2
nie daje reszty, więc `n % 2` wynosi `0`.
**Nie wolno dzielić przez zero.** Jeśli program spróbuje, zatrzyma się i powie, w której linijce to się stało.
---
## 8. Podejmowanie decyzji: if
Program może wybierać, co zrobić. `if` (czyt. „if”, po polsku „jeżeli”) znaczy *„zrób to tylko wtedy, gdy coś jest prawdą”*.
```c
fn main() {
temperatura := 25
if temperatura > 20 {
print("Jest ciepło, załóż koszulkę")
}
}
```
Dodaj `else` („w przeciwnym razie”):
```c
if temperatura > 20 {
print("Jest ciepło")
} else {
print("Weź kurtkę")
}
```
A `else if` dodaje kolejne możliwości. Finch sprawdza je od góry i wykonuje tylko
**pierwszą** prawdziwą:
```c
if temperatura > 25 {
print("Gorąco!")
} else if temperatura > 15 {
print("Przyjemnie")
} else {
print("Zimno")
}
```
### Porównywanie
| Znak | Znaczy |
|------|------------------------------|
| `==` | jest równe |
| `!=` | nie jest równe |
| `<` | jest mniejsze niż |
| `>` | jest większe niż |
| `<=` | jest mniejsze lub równe |
| `>=` | jest większe lub równe |
⚠️ **Jedno `=` wkłada wartość do pudełka. Dwa `==` pytają „czy to jest równe?”.**
Tekst też można porównywać: `if imie == "Ola" { ... }`.
### Łączenie pytań
- `&&` znaczy **i**: oba warunki muszą być prawdziwe. `if wiek > 6 && wiek < 12 { ... }`
- `||` znaczy **lub**: wystarczy, że jeden jest prawdziwy. `if dzien == "sob" || dzien == "nd" { ... }`
- `!` znaczy **nie**: odwraca prawdę i fałsz. `if !pada { ... }`
---
## 9. Powtarzanie: pętle
Komputer nigdy się nie nudzi. **Pętla** powtarza te same kroki wiele razy.
### Liczenie z `for`
```c
fn main() {
for i in 1..6 {
print("Liczba", i)
}
}
```
```
Liczba 1
Liczba 2
Liczba 3
Liczba 4
Liczba 5
```
`for i in 1..6` znaczy: *„licz za pomocą `i` od 1 do 6, ale **bez** 6”*.
Czyli `0..10` daje dziesięć liczb: 0, 1, 2 … 9.
### Powtarzanie, dopóki coś jest prawdą: `while`
```c
fn main() {
licznik := 3
while licznik > 0 {
print(licznik)
licznik -= 1
}
print("Start!")
}
```
```
3
2
1
Start!
```
⚠️ Upewnij się, że pętla może się skończyć. Gdyby `licznik` nigdy nie malał, pętla kręciłaby się
w nieskończoność. Jeśli tak się stanie, naciśnij w Terminalu **Ctrl + C**, żeby ją zatrzymać.
### Wcześniejsze wyjście i pomijanie
- `break` od razu wychodzi z pętli.
- `continue` pomija resztę bieżącego okrążenia i przechodzi do następnego.
```c
for i in 1..100 {
if i == 5 {
break // stop, gdy dojdziemy do 5
}
print(i) // pokaże 1 2 3 4
}
```
---
## 10. Własne polecenia: funkcje
Kiedy robisz to samo w wielu miejscach, nadaj temu nazwę. Taki nazwany kawałek kodu to **funkcja**.
Jedną już znasz: `main`.
```c
fn przywitaj(str imie) {
print("Cześć,", imie)
}
fn main() {
przywitaj("Ola")
przywitaj("Tomek")
}
```
```
Cześć, Ola
Cześć, Tomek
```
`str imie` w nawiasie znaczy: *„ta funkcja potrzebuje jednego tekstu, a w środku nazywamy go `imie`”*.
To, co wpiszesz w nawias przy wywołaniu, zostanie przekazane do środka.
### Funkcje, które oddają odpowiedź
Napisz `->` i typ odpowiedzi, a odpowiedź oddaj słowem `return`:
```c
fn dodaj(int a, int b) -> int {
return a + b
}
fn main() {
wynik := dodaj(2, 3)
print(wynik) // 5
}
```
Nie ma znaczenia, gdzie w pliku umieścisz swoje funkcje, nad czy pod `main`.
---
## 11. Kiedy coś pójdzie nie tak
Każdy się myli przy programowaniu, nawet eksperci, codziennie.
Finch stara się tłumaczyć, co poszło nie tak, prostymi słowami (na razie po angielsku). Przykład:
```c
fn main() {
wiek := 10
print(wiekk)
}
```
```
czesc.fn:3:11: error: there is no variable named 'wiekk'
3 | print(wiekk)
| ^
```
Jak to czytać:
- `czesc.fn` to plik,
- `3` to numer **linijki**,
- `11` to który znak w linijce (**kolumna**),
- potem wyjaśnienie, a pod nim ta linijka ze strzałką `^` wskazującą problem.
Tutaj po prostu źle napisaliśmy `wiek`. Komunikat znaczy: „nie ma zmiennej o nazwie 'wiekk'”.
### Częste błędy
| Finch mówi | Co to znaczy | Jak naprawić |
|---|---|---|
| `there is no variable named 'x'` | Nie ma zmiennej `x`: literówka albo zapomniałeś ją zrobić | Sprawdź pisownię. Utwórz ją przez `x := ...` |
| `a variable named 'x' already exists here` | Użyłeś `:=` dwa razy dla tej samej nazwy | Za drugim razem użyj `=` |
| `'x' must be int, but this is str` | Zły rodzaj wartości dla tego pudełka | Włóż wartość właściwego rodzaju |
| `put each statement on its own line` | Dwa polecenia w jednej linijce | Wciśnij Enter między nimi |
| `this '{' is never closed` | Brakuje `}` | Dopisz `}` |
| `a condition must be bool` | `if` potrzebuje pytania tak/nie | Porównaj coś: `if x > 0` |
| `unexpected character 'ż'` | Polska litera w nazwie | Zmień na zwykłą literę: `zolw` |
| `runtime error: division by zero` | Program podzielił przez 0 w trakcie działania | Sprawdź liczbę przed dzieleniem |
---
## 12. Małe projekty do zrobienia
Spróbuj najpierw napisać każdy sam. Do rozwiązania zajrzyj dopiero, gdy utkniesz.
### Projekt 1: Tabliczka mnożenia
Pokaż tabliczkę mnożenia przez 7, od 7 × 1 do 7 × 10.
<details><summary>Rozwiązanie</summary>
```c
fn main() {
for i in 1..11 {
print("7 x", i, "=", 7 * i)
}
}
```
</details>
### Projekt 2: Parzysta czy nieparzysta
Dla każdej liczby od 1 do 10 napisz, czy jest parzysta, czy nieparzysta.
<details><summary>Rozwiązanie</summary>
```c
fn main() {
for n in 1..11 {
if n % 2 == 0 {
print(n, "jest parzysta")
} else {
print(n, "jest nieparzysta")
}
}
}
```
</details>
### Projekt 3: Stopnie Celsjusza na Fahrenheita
Pokaż tabelkę od 0 °C do 100 °C co 10 stopni. Wzór: `F = C * 9 / 5 + 32`.
<details><summary>Rozwiązanie</summary>
```c
fn na_fahrenheita(float c) -> float {
return c * 9 / 5 + 32
}
fn main() {
for c in 0..11 {
celsjusz := float(c * 10)
print(celsjusz, "C =", na_fahrenheita(celsjusz), "F")
}
}
```
`float(...)` zamienia liczbę całkowitą na liczbę z przecinkiem.
</details>
### Projekt 4: Fizz Buzz
Policz od 1 do 20. Dla liczb podzielnych przez 3 napisz `Fizz`, przez 5 napisz `Buzz`,
przez obie naraz napisz `FizzBuzz`, a w pozostałych przypadkach samą liczbę.
<details><summary>Rozwiązanie</summary>
```c
fn main() {
for n in 1..21 {
if n % 15 == 0 {
print("FizzBuzz")
} else if n % 3 == 0 {
print("Fizz")
} else if n % 5 == 0 {
print("Buzz")
} else {
print(n)
}
}
}
```
</details>
### Projekt 5: Największa z trzech
Napisz funkcję `najwieksza(int a, int b, int c) -> int`, która oddaje największą z trzech liczb.
<details><summary>Rozwiązanie</summary>
```c
fn najwieksza(int a, int b, int c) -> int {
if a >= b && a >= c {
return a
}
if b >= c {
return b
}
return c
}
fn main() {
print(najwieksza(4, 9, 2)) // 9
}
```
</details>
---
## 13. Ściąga
```c
// komentarz
fn main() { // tu zaczyna się program
print("tekst", 42) // pokaż coś
x := 5 // nowe pudełko (typ zgadnięty)
int y = 10 // nowe pudełko (typ podany)
x = 7 // zmień zawartość
x += 1 // dodaj 1 do x
if x > 5 { // decyzja
print("duże")
} else if x > 0 {
print("małe")
} else {
print("zero albo mniej")
}
for i in 0..10 { // licz od 0 do 9
print(i)
}
while x > 0 { // powtarzaj, dopóki prawda
x -= 1
}
}
fn dodaj(int a, int b) -> int { // własne polecenie
return a + b
}
```
---
## 14. Słowniczek
| Słowo | Znaczenie |
|---|---|
| **program** | Lista kroków dla komputera |
| **kod** | Tekst programu |
| **uruchomić** | Kazać komputerowi wykonać kroki |
| **kompilować** | Przetłumaczyć kod na coś, co komputer umie uruchomić. `finch run` robi to za ciebie |
| **zmienna** | Pudełko z nazwą, w którym jest wartość |
| **typ** | Rodzaj wartości: liczba, tekst, tak/nie… |
| **funkcja** | Nazwana grupa kroków, której można używać wiele razy |
| **pętla** | Kroki, które się powtarzają |
| **warunek** | Pytanie tak/nie, np. `x > 5` |
| **błąd** (error) | Komunikat, że coś jest nie tak, i gdzie |
| **bug** | Pomyłka w programie |
### Słówka po angielsku, które spotkasz w Finchu
| Słowo | Po polsku |
|---|---|
| `print` | wypisz |
| `if` / `else` | jeżeli / w przeciwnym razie |
| `for` … `in` | dla … w |
| `while` | dopóki |
| `break` / `continue` | przerwij / kontynuuj |
| `return` | zwróć (oddaj) |
| `true` / `false` | prawda / fałsz |
| `fn` (od *function*) | funkcja |
| `error` | błąd |
---
**Co dalej?** Kiedy to wszystko wyda ci się łatwe, przejdź do
[przewodnika dla techników](dla-technikow.md). Opisuje każdą część Fincha.