mirror of
https://github.com/Nexoniarz/Finch.git
synced 2026-11-03 00:44:27 +00:00
- CI: macOS on Apple Silicon and Intel (macos-15, macos-15-intel); a tag v* attaches every package (Linux x64/ARM64, macOS ARM64/x64, Windows x64, the VS Code extension) to its release - vectors: fma is llvm.fmuladd (llvm.fma was a libm call per lane without FMA hardware: 3.5x slower) - examples/simd.fch: a dot product eight at a time, timed against the plain loop - README and the English guides: installing on Linux, macOS and Windows; vectors (SIMD); --cpu; -g is DWARF on Windows too (lldb from llvm-mingw); no more mention of the C++ compiler - comments left from the C++ compiler (src/target.cpp, src/codegen.cpp, "never frees") brought up to date Co-Authored-By: Claude Opus 5.5 <noreply@anthropic.com> Claude-Session: https://claude.ai/code/session_01Psc42moPLwP43Cmb9oZqSR
183 lines
12 KiB
Markdown
183 lines
12 KiB
Markdown
<p align="center">
|
|
<picture>
|
|
<source media="(prefers-color-scheme: dark)" srcset="assets/logo-dark.svg">
|
|
<img alt="Finch" src="assets/logo.svg" width="460">
|
|
</picture>
|
|
</p>
|
|
|
|
**Mały, szybki, celny.** Język programowania oparty na LLVM, ze składnią w stylu C. Nauczysz się go w godzinę,
|
|
a programy działają tak szybko jak w C.
|
|
|
|
> 🇬🇧 [English version](README.md)
|
|
|
|
```c
|
|
import "math.h"
|
|
|
|
fn przeciwprostokatna(float a, float b) -> float {
|
|
return sqrt(a * a + b * b)
|
|
}
|
|
|
|
fn main() {
|
|
imie := "Finch"
|
|
print("Cześć, tu", imie, "!")
|
|
|
|
for i in 1..4 {
|
|
print(i, "→", przeciwprostokatna(float(i), 1.0))
|
|
}
|
|
}
|
|
```
|
|
|
|
## Dlaczego Finch
|
|
|
|
- **Prosty.** Nie ma średników, plików nagłówkowych ani preprocesora. Na każdą rzecz jest jeden sposób.
|
|
- **Szybki.** Kod przechodzi przez optymalizacje LLVM (`-O2`) i staje się zwykłym programem, bez garbage collectora.
|
|
Rekurencyjne `fib(40)` liczy się ok. 0,19 s (ten sam kod w C z `clang -O2`: ok. 0,23 s), a pętle po tablicach
|
|
ze sprawdzaniem zakresu są tak samo szybkie jak w C.
|
|
- **Pamięć bez kłopotów.** Listy, teksty i struktury są wartościami: przypisanie robi kopię, a koniec bloku sprząta.
|
|
Nie ma `free`, o którym da się zapomnieć, ani odwołań do zwolnionej pamięci. Valgrind nie znajduje błędów w żadnym teście.
|
|
- **Bezpieczniejszy niż C tam, gdzie nic to nie kosztuje.** Liczby nie zmieniają po cichu typu, a liczb ze znakiem
|
|
i bez znaku nie da się przypadkiem pomieszać. Indeks poza tablicą, dzielenie przez zero czy `null` kończą program
|
|
jasnym komunikatem, a nie niezdefiniowanym zachowaniem. Kolejność działań jest taka, jakiej się spodziewasz
|
|
(`x & 1 == 0` znaczy dokładnie to, co widać).
|
|
- **Praktyczny.** Mapy, metody, błędy jako wartości (`int(s) or 0`, `try read_file(p)`), moduły, dowolna biblioteka C
|
|
i serwer języka dla edytora. Działa na Linuksie, macOS i Windowsie, na procesorach x86-64 i ARM64.
|
|
- **SIMD w języku.** `f32x8`, `i8x32`, `f64x4`: kilka liczb obok siebie, dodawanych i mnożonych naraz. LLVM zamienia je
|
|
na instrukcje SSE, AVX2, AVX-512 albo NEON, więc ten sam kod jest szybki na komputerze stacjonarnym, laptopie i ARM-ie.
|
|
- **Komunikaty, które da się zrozumieć:**
|
|
```
|
|
gra.fch:3:13: error: 'y' must be i32, but this is int (use i32(...) to convert)
|
|
3 | i32 y = x
|
|
| ^
|
|
```
|
|
- **Biblioteki C bez pośredników.** Wystarczy `import "raylib.h"` i `link "raylib"`, żeby z niej korzystać, łącznie
|
|
ze strukturami przekazywanymi przez wartość i funkcjami zwrotnymi. Nagłówki czyta libclang, więc niczego nie trzeba
|
|
deklarować ręcznie.
|
|
- **Napisany w samym sobie.** Kompilator to wyłącznie kod w Finchu: `src/*.fch`, ok. 12 tys. linii. Buduje się go
|
|
z pliku startowego (jego własnego kodu LLVM IR, w `bootstrap/`), a potem jeszcze raz nim samym. Oba wyniki są identyczne.
|
|
|
|
## Na start
|
|
|
|
**Gotowe kompilatory** na Linuksa (x64, ARM64), macOS (Apple Silicon, Intel) i Windowsa (x64) znajdziesz w
|
|
[wydaniach](https://github.com/Nexoniarz/Finch/releases). Rozpakuj archiwum i trzymaj katalogi `runtime/` i `std/` obok
|
|
pliku `finch`. Co jeszcze trzeba doinstalować, opisuje [przewodnik dla techników](docs/pl/dla-technikow.md#2-instalacja):
|
|
na Linuksie clang i libclang z LLVM 21, na Macu `brew install llvm@21`, na Windowsie llvm-mingw.
|
|
|
|
**Samodzielne budowanie** (na Linuksie, macOS albo Windowsie w Git Bash; potrzebne są `clang` i libclang z LLVM 21):
|
|
|
|
```sh
|
|
git clone https://github.com/Nexoniarz/Finch.git
|
|
cd Finch
|
|
nix-shell # albo zainstaluj clang, libclang (LLVM 21) i pkg-config po swojemu
|
|
bootstrap/build.sh # gotowy kompilator to build/finch
|
|
|
|
./build/finch run examples/hello.fch
|
|
./build/finch build examples/tour.fch -o tour && ./tour
|
|
tests/run.sh # wszystkie programy testowe, oczekiwane błędy, -g, biblioteka współdzielona, serwer języka
|
|
```
|
|
|
|
Ten sam `bootstrap/build.sh` działa na Macu (z `llvm@21` z Homebrew) i na Windowsie (z llvm-mingw); szczegóły są w
|
|
[bootstrap/README.md](bootstrap/README.md). Program na inny system zbudujesz opcją `--target windows|linux|arm64|macos`
|
|
(zob. [przewodnik](docs/pl/dla-technikow.md#budowanie-na-inny-system)).
|
|
|
|
Edytory: **Kate** (`editors/kate/install.sh`), **VS Code** (plik `.vsix` `finch-lang` z wydania) albo każdy edytor,
|
|
który obsługuje LSP (`finch lsp`).
|
|
|
|
## Dokumentacja
|
|
|
|
Wybierz przewodnik dla siebie:
|
|
|
|
| Przewodnik | Dla kogo | Polski | English |
|
|
|---|---|---|---|
|
|
| **Dla początkujących** | Dla tych, którzy nigdy nie programowali: uczniów, seniorów, ciekawych świata | [dla-poczatkujacych.md](docs/pl/dla-poczatkujacych.md) | [for-beginners.md](docs/en/for-beginners.md) |
|
|
| **Dla techników** | Znasz komputery, ale programowanie jest dla ciebie nowe: instalacja, cały język, biblioteki C, rozwiązywanie problemów | [dla-technikow.md](docs/pl/dla-technikow.md) | [for-technicians.md](docs/en/for-technicians.md) |
|
|
| **Dla inżynierów** | Wszystko: lekser, gramatyka, AST, reguły typów, generowanie IR, import przez libclang, ABI, budowa kompilatora | [dla-inzynierow.md](docs/pl/dla-inzynierow.md) | [for-engineers.md](docs/en/for-engineers.md) |
|
|
| **Ściąga** | Wszystkie funkcje, metody, operatory i polecenia na jednej stronie | [sciaga.md](docs/pl/sciaga.md) | [cheatsheet.md](docs/en/cheatsheet.md) |
|
|
|
|
## Język w pigułce
|
|
|
|
| | |
|
|
|---|---|
|
|
| Zmienne | `x := 5` (typ wynika z wartości) albo `int x = 5`; `const W = 640` |
|
|
| Typy | `int` `float` `bool` `char` `str`, o podanym rozmiarze: `i8`…`i64` `u8`…`u64` `f32` `f64`, tablice `[]T`, mapy `map[K]V`, wskaźniki `ptr[T]`, wektory `f32x8` `i8x32`… |
|
|
| Funkcje | `fn dodaj(int a, int b) -> int { return a + b }` |
|
|
| Struktury | `struct Punkt { … }`, jedno pole w linii (`int x`, `int y = 0`); tworzy się je przez `Punkt(1, 2)` albo `Punkt(x: 1)` |
|
|
| Metody | `fn Punkt.przesun(int dx) { self.x += dx }` → `p.przesun(3)` |
|
|
| Tablice | `liczby := [1, 2, 3]`, `liczby.push(4)`, `liczby[0]`, `liczby.len`, `for i, n in liczby { }` |
|
|
| Mapy | `wiek := ["ania": 31]`, `wiek["bob"] = 25`, `wiek.has("cyryl")`, `ile[slowo] += 1`, `for k, v in wiek { }` |
|
|
| Błędy | `fn parsuj(str s) -> int! { … return error("zła liczba") }` → `parsuj(s) or 0`, `parsuj(s) or { … }`, `try parsuj(s)` |
|
|
| Wektory (SIMD) | `v := f32x8(lista, i)`, `v * 2.0 + w`, `v.sum()`, `v.dot(w)`, `min(v, 1.0)`, `v.store(lista, i)`, `v[3]` |
|
|
| Tekst | `"hp: \(hp)"`, `"a" + "b"`, `str(42)`, `int("42")`, `s.split(",")`, `s.upper()`, `s[0]` |
|
|
| Sterowanie | `if` / `else if` / `else` (również jako wartość), `while`, `for i in 0..10`, `break`, `continue`, `defer` |
|
|
| Pamięć | tablice, teksty i struktury zwalniają się same; `new(...)` / `free(...)` dla własnych struktur na stercie |
|
|
| Enumy i `match` | `enum Kolor { Czerwony, Zielony }`, `match k { Czerwony -> ... else -> ... }` (również jako wartość) |
|
|
| Typy generyczne | `fn max[T](T a, T b) -> T`, `struct Stos[T]`, `Stos[int]()` |
|
|
| Moduły | `import ksztalty` → `ksztalty.pole(p)`, `import ui/button as btn`; biblioteka standardowa: `json`, `path`, `time`, `proc`, `fs`, `thread` |
|
|
| Wątki | `thread.spawn(addr(praca), addr(dane))`, `t.join()`, `thread.mutex()`, `atomic_add(addr(n), 1)` |
|
|
| Testy | `test "nazwa" { assert(x == 3) }` tuż obok kodu, uruchamiane przez `finch test` |
|
|
| Współpraca z C | `import "stdio.h"`, `link "glfw"`, `link "moje.c"` / `"glue.cpp"`, unie, `#define` (także `(Color){…}`), `addr(fn)` jako funkcja zwrotna |
|
|
| Wejście i wyjście | `print(...)`, `input("? ")`, `read_file`, `write_file`, `shell` |
|
|
| Narzędzia | `finch run/build/test/fmt/ir/lsp`, `finch.toml` dla projektu, pamięć podręczna kompilacji, `--target windows/arm64/macos/android`, `--cpu native`, `-g` dla gdb i lldb, `-O0`, ścieżka wywołań przy błędzie w trakcie działania |
|
|
|
|
## Przykłady
|
|
|
|
| Plik | Co pokazuje |
|
|
|---|---|
|
|
| [`examples/hello.fch`](examples/hello.fch) | najkrótszy program |
|
|
| [`examples/tour.fch`](examples/tour.fch) | zmienne, funkcje, warunki, pętle |
|
|
| [`examples/guess.fch`](examples/guess.fch) | gra w zgadywanie liczby: wczytywanie, pętle, `rand` z C |
|
|
| [`examples/todo.fch`](examples/todo.fch) | struktury, tablice, teksty i pliki |
|
|
| [`examples/wordcount.fch`](examples/wordcount.fch) | mapy, metody i błędy jako wartości: najczęstsze słowa w pliku |
|
|
| [`examples/structs.fch`](examples/structs.fch) | struktury, tablice struktur, lista jednokierunkowa z `new`/`free` |
|
|
| [`examples/types.fch`](examples/types.fch) | liczby o podanym rozmiarze i wskaźniki |
|
|
| [`examples/c_import.fch`](examples/c_import.fch) | `printf`, `math.h`, `malloc`/`free`, `stderr` |
|
|
| [`examples/simd.fch`](examples/simd.fch) | wektory: iloczyn skalarny liczony po osiem liczb naraz i zysk na czasie |
|
|
| [`examples/window.fch`](examples/window.fch) | okno GLFW z OpenGL |
|
|
| [`examples/opengl.fch`](examples/opengl.fch) | nowoczesny OpenGL 3.3: shadery, bufory, obracający się trójkąt |
|
|
| [`examples/vulkan.fch`](examples/vulkan.fch) | Vulkan: lista kart graficznych z ich pamięcią i kolejkami, utworzenie urządzenia |
|
|
| [`examples/raylib.fch`](examples/raylib.fch) | raylib i struktury C przekazywane przez wartość |
|
|
| [`examples/llvm.fch`](examples/llvm.fch) | Finch, który buduje LLVM IR przez API LLVM-C |
|
|
| [`src/`](src/) | kompilator napisany w Finchu (plik startowy do jego zbudowania leży w [`bootstrap/`](bootstrap/)) |
|
|
|
|
## Plan rozwoju
|
|
|
|
- [x] Lekser, parser, generowanie kodu LLVM, optymalizacja O2
|
|
- [x] Typy, w tym liczby o podanym rozmiarze, wskaźniki i konwersje; funkcje; `if`/`while`/`for`
|
|
- [x] Czytelne błędy kompilacji; sprawdzanie w trakcie działania (dzielenie, `null`, zakres tablicy)
|
|
- [x] Operatory bitowe z rozsądną kolejnością działań
|
|
- [x] Nagłówki C przez libclang; `link` z pkg-config; podpowiedzi przy błędach linkera
|
|
- [x] `struct`, w tym struktury C przekazywane przez wartość (ABI System V) i funkcje zwrotne
|
|
- [x] Tablice z `.len`, sprawdzaniem zakresu i metodami; `for x in lista`
|
|
- [x] Pamięć: wartości zwalniane na końcu bloku, `defer`, `new`/`free`
|
|
- [x] Teksty: `+`, `.len`, indeksowanie, metody, `str(x)`, `int(s)`; `input()`; pliki
|
|
- [x] Moduły Fincha (`import nazwa`)
|
|
- [x] Informacje dla debuggera (`-g`)
|
|
- [x] Bootstrap: kompilator Fincha napisany w Finchu, który kompiluje sam siebie
|
|
- [x] Windows: `finch.exe`, programy `.exe`, ABI Microsoft x64; budowanie na Windowsa z Linuksa (`--target windows`)
|
|
- [x] Serwer języka (`finch lsp`) i rozszerzenie do VS Code
|
|
- [x] macOS i ARM64 (Linux i Apple Silicon) z ich konwencjami wywołań C; obsługa Kate
|
|
- [x] Metody struktur, mapy, błędy jako wartości (`!`, `or`, `try`)
|
|
- [x] Typy generyczne (`fn max[T]`, `struct Stos[T]`), `match`, enumy
|
|
- [x] Biblioteka standardowa w Finchu: `json`, `path`, `time`, `proc`, `fs`
|
|
- [x] `const`, `if` jako wartość, `"\(x)"` w tekście, tekst `"""`, unie C i wyrażenia w `#define`
|
|
- [x] Bloki `test` i `finch test`, `finch fmt`, `finch.toml`, pamięć podręczna kompilacji, ścieżka wywołań przy błędach
|
|
- [x] Wątki (`import thread`) i operacje atomowe; pliki C++; `--target android`
|
|
- [x] Kompilator na każdym systemie, na który buduje: Linux, macOS (Apple Silicon i Intel), Windows; wydania robi CI
|
|
- [x] Typy wektorowe (`f32x8`, `i8x32`, …) dla SIMD i `--cpu native`
|
|
|
|
## Co gdzie leży
|
|
|
|
```
|
|
src/ kompilator w Finchu: lekser, parser, AST, generowanie kodu (LLVM IR jako tekst), import C (libclang)
|
|
i konwencje wywołań C, serwer języka, polecenie finch
|
|
std/ biblioteka standardowa w Finchu: json, path, time, proc, fs, thread
|
|
runtime/ mały runtime w C, dołączany do każdego programu
|
|
bootstrap/ build.sh i pliki startowe: własny LLVM IR kompilatora, osobno dla każdego systemu
|
|
examples/ przykładowe programy
|
|
editors/ rozszerzenie do VS Code, podświetlanie składni i konfiguracja LSP dla Kate
|
|
tests/ run/ new/ (wzorcowe wyniki), fail/ new/fail/ (oczekiwane błędy), run.sh, cross.sh, shared.sh, lsp_test.py
|
|
docs/ przewodniki po angielsku (en/) i po polsku (pl/) dla trzech grup czytelników
|
|
```
|
|
|
|
## Licencja
|
|
|
|
[Apache License 2.0](LICENSE). Copyright 2026 Nexoniarz.
|