diff --git a/StgSharp.Common/HighPerformance/Memory/L4.Exceptions.cs b/StgSharp.Common/HighPerformance/Memory/L4.Exceptions.cs index fba7b503..11a2430a 100644 --- a/StgSharp.Common/HighPerformance/Memory/L4.Exceptions.cs +++ b/StgSharp.Common/HighPerformance/Memory/L4.Exceptions.cs @@ -27,6 +27,8 @@ // ----------------------------------------------------------------------- namespace StgSharp.HighPerformance.Memory { +#pragma warning disable CA1032 // Implement standard exception constructors + public sealed class L4PredictUnregisteredException : Exception { @@ -48,4 +50,5 @@ namespace StgSharp.HighPerformance.Memory : base($"L4 predictor with id {current} has already registered a cache line with base pointer {basePtr} and policy {policy}.") { } } +#pragma warning restore CA1032 // Implement standard exception constructors } diff --git a/StgSharp.Mathematics/Numeric/Runtime/MatrixParallelTask.cs b/StgSharp.Mathematics/Numeric/Runtime/MatrixParallelTask.cs index 4e20d4aa..4986f948 100644 --- a/StgSharp.Mathematics/Numeric/Runtime/MatrixParallelTask.cs +++ b/StgSharp.Mathematics/Numeric/Runtime/MatrixParallelTask.cs @@ -26,6 +26,7 @@ // ----------------------------------------------------------------------- // ----------------------------------------------------------------------- using StgSharp.HighPerformance.Memory; +using StgSharp.HighPerformance.ProcessorAbstraction; using System; using System.Numerics; using System.Runtime.CompilerServices; @@ -43,39 +44,17 @@ namespace StgSharp.Mathematics.Numeric.Runtime } - [StructLayout(LayoutKind.Explicit)] - internal unsafe ref struct MatrixTask - { - - [FieldOffset(0)]public L4.Handle Line; - - } - - internal unsafe struct MatrixExecutionHandle { } - [StructLayout(LayoutKind.Explicit)] internal unsafe struct MatrixParallelTask { - [FieldOffset(0)] public MatrixKernel* Mat1; - [FieldOffset(8)] public MatrixKernel* Mat2; - [FieldOffset(16)] public MatrixKernel* Mat3; - /// - /// Count of kernels to be calculated in a L4 cache line. - /// - [FieldOffset(28)] public int CacheLength; - [FieldOffset(32)] public int CommonK; - [FieldOffset(36)] public int CommonX; - [FieldOffset(40)] public int CommonY; - [FieldOffset(44)] public int VectorLength; - [FieldOffset(48)] public MatrixElementType ElementType; - [FieldOffset(52)] public MatrixIntrinsicHandle ComputeHandle; - /// - /// Beginning offset of first kernel in a L4 cache line. - /// - [FieldOffset(24)] public nuint Offset; - [FieldOffset(56)] public nuint Vector; - [FieldOffset(64)] public ScalarPacket Scalar; + [FieldOffset(0)] public L4.Handle Buffer0; + [FieldOffset(16)] public L4.Handle Buffer1; + [FieldOffset(32)] public L4.Handle Buffer2; + [FieldOffset(48)] public L4.Handle Buffer3; + [FieldOffset(64)] public M512 Profile; + [FieldOffset(120)] public MatrixElementType ElementType; + [FieldOffset(124)] public MatrixIntrinsicHandle ComputeHandle; public MatrixParallelTask() { diff --git a/StgSharp.Native/README.md b/StgSharp.Native/README.md index d9b4555d..d9b10776 100644 --- a/StgSharp.Native/README.md +++ b/StgSharp.Native/README.md @@ -1,10 +1,19 @@ -StgSharp.Native layout +# StgSharp.Native + +## COMPILE + +Though this project do has a .vcxproj file, +you can only edit but not compile in visul studio. +Currently you can only compile this lib via Clang and cmake. + +## Code Layout Conventions: + - src/ : project C sources and CMakeLists.txt calling add_library/add_executable - include/ : public headers (if used) - external/ : third-party libraries, each library lives in its own folder - - / + - libname/ - head/ : header files for the library - lib/ : static or shared lib files (or CMake build for that lib) diff --git a/StgSharp.Native/sn-head/sn_intrinsic.context.x86.h b/StgSharp.Native/sn-head/sn_intrinsic.context.x86.h index 53378d82..4f685adf 100644 --- a/StgSharp.Native/sn-head/sn_intrinsic.context.x86.h +++ b/StgSharp.Native/sn-head/sn_intrinsic.context.x86.h @@ -170,16 +170,32 @@ SN_MK_PROC_DECL_STD(double, 512, , fill); SN_MK_PROC_DECL_STD(float, sse, , quality); +SN_MK_PROC_DECL_STD(float, sse, , fma_pack); +SN_MK_PROC_DECL_STD(float, avx, , fma_pack); +SN_MK_PROC_DECL_STD(float, 512, , fma_pack); + SN_MK_PROC_DECL_STD(float, sse, , fma); SN_MK_PROC_DECL_STD(float, avx, , fma); SN_MK_PROC_DECL_STD(float, avx, _fma, fma); SN_MK_PROC_DECL_STD(float, 512, , fma); +SN_MK_PROC_DECL_STD(float, sse, , fma_unpack); +SN_MK_PROC_DECL_STD(float, avx, , fma_unpack); +SN_MK_PROC_DECL_STD(float, 512, , fma_unpack); + +SN_MK_PROC_DECL_STD(double, sse, , fma_pack); +SN_MK_PROC_DECL_STD(double, avx, , fma_pack); +SN_MK_PROC_DECL_STD(double, 512, , fma_pack); + SN_MK_PROC_DECL_STD(double, sse, , fma); SN_MK_PROC_DECL_STD(double, avx, , fma); SN_MK_PROC_DECL_STD(double, avx, _fma, fma); SN_MK_PROC_DECL_STD(double, 512, , fma); +SN_MK_PROC_DECL_STD(double, sse, , fma_unpack); +SN_MK_PROC_DECL_STD(double, avx, , fma_unpack); +SN_MK_PROC_DECL_STD(double, 512, , fma_unpack); + SN_SK_PROC_DECL_STD(float, avx, , add); SN_SK_PROC_DECL_STD(float, 512, , add); diff --git a/StgSharp.Native/sn-head/sn_intrinsic.h b/StgSharp.Native/sn-head/sn_intrinsic.h index dafeb3a2..a9955490 100644 --- a/StgSharp.Native/sn-head/sn_intrinsic.h +++ b/StgSharp.Native/sn-head/sn_intrinsic.h @@ -46,9 +46,9 @@ #define zero_vec #define zero_vec_256 -#define ALIGN(simdVec) -#define ALIGN256(simdVec) -#define ALIGN512(simdVec) +#define ALIGN(simdVec) +#define ALIGN256(simdVec) +#define ALIGN512(simdVec) #endif @@ -79,6 +79,27 @@ typedef struct sn_L4_cache_head { uint64_t reverse_mask_2; } sn_L4_cache_head; +typedef struct sn_L4_handle { + void *ptr; + sn_L4_cache_head head; +} sn_L4_handle; + +typedef struct matrix_task_pack { + sn_L4_handle buffer_0; + sn_L4_handle buffer_1; + sn_L4_handle buffer_2; + sn_L4_handle buffer_3; + uint64_t reverse_0; + uint64_t reverse_1; + uint64_t reverse_2; + uint64_t reverse_3; + uint64_t reverse_4; + uint64_t reverse_5; + uint64_t reverse_6; + uint64_t reverse_7; + +} matrix_task_pack; + typedef struct matrix_task { void *mat_0; void *mat_1; @@ -95,7 +116,7 @@ typedef struct matrix_task { scalar_pack padding; } matrix_task; -#define MAT_TASK(T) matrix_task +#define MAT_TASK(T) matrix_task_pack #if defined(__cplusplus) static_assert(sizeof(matrix_task) == 128, "matrix_parallel_task_package size mismatch"); diff --git a/StgSharp.Native/sn-head/sn_intrinsic.std.h b/StgSharp.Native/sn-head/sn_intrinsic.std.h index 3dbab2f7..7d5f5ac0 100644 --- a/StgSharp.Native/sn-head/sn_intrinsic.std.h +++ b/StgSharp.Native/sn-head/sn_intrinsic.std.h @@ -10,6 +10,7 @@ #define SN_STD_TARGET_ATTR(T_arch, T_feature) SN_STD_TARGET_ATTR_IMPL(T_arch, T_feature) +#pragma region mk_proc attributes #define MK_PROC_NAME_STD(T_type, T_arch, T_feature, T_op) \ T_type##_multi_kernel_proc_##T_op##_##T_arch##_##T_feature #define GET_MK_PROC_STD(T_type, T_arch, T_feature, T_op) \ @@ -18,6 +19,9 @@ #define SN_MK_PROC_DECL_STD(T_type, T_arch, T_feature, T_op) \ INTERNAL NOINLINE SN_STD_TARGET_ATTR(T_arch, T_feature) void SN_DECL MK_PROC_NAME_STD( \ T_type, T_arch, T_feature, T_op)(MAT_TASK(T_type) const *task) +#pragma endregion + +#pragma region sk_proc attributes #define SK_PROC_NAME_STD(T_type, T_arch, T_feature, T_op) \ T_type##_single_kernel_proc_##T_op##_##T_arch##_##T_feature #define GET_SK_PROC_STD(T_type, T_arch, T_feature, T_op) \ @@ -27,6 +31,7 @@ T_type, T_arch, T_feature, \ T_op)(MAT_KERNEL(T_type) const *left, MAT_KERNEL(T_type) const *right, \ MAT_KERNEL(T_type) *restrict ans, uint64_t scalar) +#pragma endregion #define _SN_STD__PROBE_0 0 #define _SN_STD__PROBE_1 1 @@ -42,27 +47,27 @@ #define _SN_MATPROC_ANS_SCALAR 1 #define _SN_MK_EXPAND_RIGHT_ANS \ - SN_MAT_KERNEL_LOCAL const *right = (SN_MAT_KERNEL_LOCAL const *)task->mat_1; \ - SN_MAT_KERNEL_LOCAL *restrict ans = (SN_MAT_KERNEL_LOCAL *)task->mat_2; + SN_MAT_KERNEL_LOCAL const *right = (SN_MAT_KERNEL_LOCAL const *)task->buffer_1.ptr; \ + SN_MAT_KERNEL_LOCAL *restrict ans = (SN_MAT_KERNEL_LOCAL *)task->buffer_2.ptr; #define _SN_MK_EXPAND_LEFT_RIGHT_ANS \ - SN_MAT_KERNEL_LOCAL const *left = (SN_MAT_KERNEL_LOCAL const *)task->mat_0; \ - SN_MAT_KERNEL_LOCAL const *right = (SN_MAT_KERNEL_LOCAL const *)task->mat_1; \ - SN_MAT_KERNEL_LOCAL *restrict ans = (SN_MAT_KERNEL_LOCAL *)task->mat_2; + SN_MAT_KERNEL_LOCAL const *left = (SN_MAT_KERNEL_LOCAL const *)task->buffer_0.ptr; \ + SN_MAT_KERNEL_LOCAL const *right = (SN_MAT_KERNEL_LOCAL const *)task->buffer_1.ptr; \ + SN_MAT_KERNEL_LOCAL *restrict ans = (SN_MAT_KERNEL_LOCAL *)task->buffer_2.ptr; #define _SN_MK_EXPAND_RIGHT_ANS_SCALAR \ - SN_MAT_KERNEL_LOCAL const *right = (SN_MAT_KERNEL_LOCAL const *)task->mat_1; \ - SN_MAT_KERNEL_LOCAL *restrict ans = (SN_MAT_KERNEL_LOCAL *)task->mat_2; \ + SN_MAT_KERNEL_LOCAL const *right = (SN_MAT_KERNEL_LOCAL const *)task->buffer_1.ptr; \ + SN_MAT_KERNEL_LOCAL *restrict ans = (SN_MAT_KERNEL_LOCAL *)task->buffer_2.ptr; \ scalar_pack *restrict scalar = (scalar_pack *restrict)task->scalar; #define _SN_MK_EXPAND_LEFT_RIGHT_ANS_SCALAR \ - SN_MAT_KERNEL_LOCAL const *left = (SN_MAT_KERNEL_LOCAL const *)task->mat_0; \ - SN_MAT_KERNEL_LOCAL const *right = (SN_MAT_KERNEL_LOCAL const *)task->mat_1; \ - SN_MAT_KERNEL_LOCAL *restrict ans = (SN_MAT_KERNEL_LOCAL *)task->mat_2; \ + SN_MAT_KERNEL_LOCAL const *left = (SN_MAT_KERNEL_LOCAL const *)task->buffer_0.ptr; \ + SN_MAT_KERNEL_LOCAL const *right = (SN_MAT_KERNEL_LOCAL const *)task->buffer_1.ptr; \ + SN_MAT_KERNEL_LOCAL *restrict ans = (SN_MAT_KERNEL_LOCAL *)task->buffer_2.ptr; \ scalar_pack *restrict scalar = (scalar_pack *restrict)task->scalar; #define _SN_MK_EXPAND_ANS_SCALAR \ - SN_MAT_KERNEL_LOCAL *restrict ans = (SN_MAT_KERNEL_LOCAL *)task->mat_2; \ + SN_MAT_KERNEL_LOCAL *restrict ans = (SN_MAT_KERNEL_LOCAL *)task->buffer_2.ptr; \ scalar_pack *restrict scalar = (scalar_pack *restrict)&(task->padding); #define _SN_PARAM_STYLE(T) _SN_MATPROC_##T @@ -90,6 +95,7 @@ size_t common_x = UNSAFE_AS(size_t, task->common_x); \ size_t common_y = UNSAFE_AS(size_t, task->common_y); \ size_t common_z = UNSAFE_AS(size_t, task->common_z); + #define _MK_MKPROC_EXPAND_INDEX_TILE \ size_t x = UNSAFE_AS(size_t, task->x); \ size_t y = UNSAFE_AS(size_t, task->y); \ @@ -104,7 +110,7 @@ #define __mk_param_std(mem, param, T) \ typedef MAT_KERNEL(T) SN_MAT_KERNEL_LOCAL; \ - matrix_task const *_ = (_SN_PARAM_STYLE(param), (_SN_MEM_LAYOUT(mem)), task); \ + matrix_task_pack const *_ = (_SN_PARAM_STYLE(param), (_SN_MEM_LAYOUT(mem)), task); \ _SN_MK_EXPAND_PARAM(param); \ _SN_MK_EXPAND_MEM(mem) diff --git a/StgSharp.Native/sn-src/mk.fma.x86.c b/StgSharp.Native/sn-src/mk.fma.x86.c index f399e746..fd8a88f6 100644 --- a/StgSharp.Native/sn-src/mk.fma.x86.c +++ b/StgSharp.Native/sn-src/mk.fma.x86.c @@ -7,12 +7,35 @@ #include "sn_intrinsic.std.h" #include "sn_intrinsic.context.x86.h" +#include + #define _FMA_SELECT(i) _MM_SHUFFLE(i, i, i, i) #define GET_INDEX(col_len, x, y) (col_len * x + y) // float +SN_MK_PROC_DECL_STD(float, sse, , fma_pack) +{ + __mk_param_std(TILE, RIGHT_ANS, float); + + memcpy(ans, right, sizeof(MAT_KERNEL(float)) * common_y * common_z); +} + +SN_MK_PROC_DECL_STD(float, avx, , fma_pack) +{ + __mk_param_std(TILE, RIGHT_ANS, float); + + memcpy(ans, right, sizeof(MAT_KERNEL(float)) * common_y * common_z); +} + +SN_MK_PROC_DECL_STD(float, 512, , fma_pack) +{ + __mk_param_std(TILE, RIGHT_ANS, float); + + memcpy(ans, right, sizeof(MAT_KERNEL(float)) * common_y * common_z); +} + SN_MK_PROC_DECL_STD(float, sse, , fma) { __mk_param_std(TILE, LEFT_RIGHT_ANS, float); diff --git a/future/ngra-as-language.md b/future/ngra-as-language.md new file mode 100644 index 00000000..a77f4c9d --- /dev/null +++ b/future/ngra-as-language.md @@ -0,0 +1,182 @@ +# NGRA 作为计算语言:设计讨论笔记(草案) + +> 本文是一次理论讨论的结论沉淀,**不是规范**。 +> 主业仍是「通用序列模式分析器」(用于解释/编译器前端、日志分析)。 +> 「把 NGRA 扩展成通用语言」是副产品,优先级靠后。 +> 但其中若干结论会**反过来影响主业的语法设计**,已在文末标出。 + +--- + +## 0. 一句话总览 + +NGRA 在理论上可以是图灵完备的通用语言,但它的最优生态位不是通用语言, +而是**可嵌入宿主的、面向任意可分类线性序列的改写/分析处理器**(awk 之于文本,NGRA 之于任意序列)。 +作为语言时,它是**胶水语言 / 教学语言**,不适合做大型通用系统。 + +--- + +## 1. 计算能力:图灵完备,但靠「写回反馈回路」而非随机访问 + +- 「正则 + 序列改写」这条路在理论上图灵完备(参照 Markov 算法、Thue、sed、XSLT)。 +- 决定生死的不是「能不能随机读写」,而是**有没有「写回 → 重新匹配」的反馈回路**: + - 单向「输入序列 → 输出序列」= 有界转换器(transducer),不图灵完备。对应 `scanning`。 + - 存在「工作序列可读可写、写完再进入下一轮匹配直到不动点」= Markov/Post 改写系统,图灵完备。对应 `stepping` + `Feed/Step/Flush`。 +- 「不能随机读写」**不影响图灵完备性**(图灵机本身只有单向带),只影响**渐进复杂度与人体工程学**:模拟随机访问/堆是 O(n) 扫描重写,写算法反人类。 +- 结论:NGRA 的弱点不是「能不能算」,而是「算法类、随机访问类负载写起来难受」。 + +--- + +## 2. 计算模型:reduction(收敛),不是 evaluation(求值) + +- 数学/逻辑是**标准库问题**,不是语言核心问题:给基本型提供 `Add` 等方法 + 算符重载即可。 +- 算符重载 = 一条改写规则;`return` = **把匹配到的 redex 就地替换成结果**。 + - 局部运算(`a+b`、向量相加)写起来很干净:消费 N 个元素 → 吐回 1 个元素。 +- 别扭之处不在单步,而在**嵌套与组合**: + 1. 中间结果是「显式存在于序列里的真实元素」,会污染序列,需打 tag/island 隔离; + 2. 求值顺序要靠规则匹配优先级 + 边界自己控制(等于手写优先级/结合性); + 3. 没有「可反复引用的变量」——值在序列里只有一份,用一次即被消耗,复用需显式拷贝(线性/一次性,类似 linear logic)。 +- 一句话:**NGRA 的「算」是 reduce to normal form,不是 evaluate。** + - 能自然表达成「局部模式 → 局部替换 → 整体收敛」的计算,写起来甚至比命令式干净。 + - 依赖「可变变量多次读写 / 深层嵌套 / 随机寻址结构」的计算会持续别扭,且是结构性的。 + +--- + +## 3. 双空间模型(**影响主业**) + +NGRA 有两个语义空间,必须分开: + +| 空间 | 单元 | 受谁影响 | 用途 | +| --- | --- | --- | --- | +| **类型/布局空间** | 恒为**字节** | 与 `#input` 无关 | 类型声明、字段偏移、size | +| **算术/解析空间** | 由 `#input` 决定(string/byte/bit/event…) | `#input` | 提取函数、表达式计算 | + +- `<_:12>` 中的 12 永远是**字节**。 +- `#input` 只管算术/解析空间可用哪些内联函数,**不影响类型定义**。 +- 代价:**位域(sub-byte 字段)不在类型声明层**,只能在解析层用 `#input bit` + `Bit(n)` 处理。 + +--- + +## 4. 类型系统:定长闭包 + 被动布局 + +### 4.1 类型声明 = `reinterpret_cast`,不是匹配 +- 类型声明**不匹配/不判定**任何东西,它只贡献两样:`size(T)` 和「字段 → 偏移」表。 +- 「读一段字节并视作 T」永远成立(零成本重解释),成员访问 = `base + 常量偏移` 读一个寄存器基本型。 +- 推论:**裸 union 在类型空间没有「消歧」问题**——读哪个视图由访问方决定,无 tag、纯偏移(与 C union 同)。 + +### 4.2 struct = 乘积类型(天作之合) +- 顺序拼接 `` 在序列上就是连接 = 乘积,**本身就是 struct**。 +- 优势:字节布局显式无歧义(默认 packed,无隐式 padding);ABI padding 需显式写 `<_:N>`;字节序需显式声明。 +- bitfield:在类型空间表达不了(见 §3),归解析层。 + +### 4.3 union / overlay = 和类型(`|`) +- 类型空间的 `|`:作用域 = 当前 `()` 层,向前向后直到 `|` 或 `(`/`)`;中间连续字段按 struct 排列。 +- 规则要点: + - `|` 是 **flat n-ary sum**(可交换、可结合,扁平候选集); + - **禁止空分支**(尾随 `|` 静默变可选是隐形 bug); + - 分支不等长时:**`size = max(分支)`,开头对齐**(同 C union),短分支尾部隐含 padding; + - **读 union 时游标恒前进 `max` 字节**(由类型 size 决定,不由匹配到的分支决定)——这是静态偏移得以保住的关键。 +- **赠品:overlay / FieldOffset = `|`(同基址重叠)+ `<_:N>`(精确偏移)**,不需要负游标或绝对偏移锚点: + +```ngra +define Overlay = + # x@0, y@4 + | <_:4> ; # z@4,与 y 同址重叠 +``` + +- 「裸 union 读消歧」在类型空间是**伪问题**:`|` 默认产出**多视图和类型(multi-view sum)**,所有成立视图同时有效;需要「排他单一分支」时用**判别字段(tagged)**,判定逻辑属于**使用方/规则空间**,不进类型声明。 + +### 4.4 `<_:N>` 与 `int[0]`(一对对偶) +- `<_:N>`:**匿名、占 N 字节、不产字段**的纯偏移推进(padding)。只前进,保持游标单调。 + - 单位:字节(见 §3);读 = skip 不校验;写 = 填零;参与 span/diagnostics 但不进 AST(复用 `` 哲学)。 +- `int[0]`:**具名、占 0 字节、产一个零元素字段**的偏移锚点。 + - 其「值」= 长度 0 的空序列视图(**不是 null、不是 0**,避免与缺失字段 / 具体 0 值撞语义); + - 与 `int[n]` 在 n=0 处语义连续;越界访问(`buf[0]`)= **诊断错误**(不学 C 的 UB)。 + +### 4.5 定长闭包是地基(**影响主业**) +- 类型**必须**声明为确定性长度:允许 `int[0]`,**禁止 `int[]`**。 +- `int[]` 的毒性是**传染**:一个变长字段令外层 size 与后续偏移全部变运行期值,沿嵌套向外塌方。 +- 禁 `int[]` = **斩断传染链,保住整棵类型树的定长闭包**。 +- 「全定长」是 §3、§4 一切结论(静态偏移、reinterpret、overlay 的 `max` 常量)的**公共前提/地基**,不是「模仿 C99」。 +- **变长被驱逐到规则/解析空间**(`{@count=$len}` 这类带求值的顺序读取),**绝不回流进 `define`**。两个空间之间这道墙就是靠「禁 `int[]`」砌起来的。 + +--- + +## 5. 变长数据 / 字符串:靠 slice(fat pointer) + +- 「定长不兼容字符串」不是缺陷,是缺了 C 早有的间接层:**`char* + len` = fat pointer / slice**。 +- 解法**不是放松定长闭包**,而是新增一个**定长的序列引用类型**: + +```ngra +define Slice = ; # 自身定长!只存「从哪开始、多长」 +``` + +- slice 把变长内容留在纸带 / 规则空间,类型空间只持有定长把手 → **地基不动,字符串进来**。 +- slice 就是**正则捕获组的推广**(捕获组 = 输入串上的 (start,len),slice = 纸带上的 (ptr,len))。 +- `ptr` 就是**纸带指针**本身(现成的),**不引入 arena / trust domain**(见 §7)。 + +--- + +## 6. 函数与调用约定(通用语言化部分,**可挂起**) + +工作在纸带上的语言不能用传统 `return`,模型如下: + +1. **默认 = 纯 reducer**:调用点 `p` 记下,函数跑完游标复位回 `p`,结果落在终止时游标位置;调用区间 `` 被结果**替换**(消费 redex,不堆垃圾)。 +2. **不复位模式 = consumer / 流推进**:游标停在 `p'`,返回锚点 = 终止时游标位置(复位与否只决定该游标在哪)。 +3. **insert vs overwrite 是正交轴**: + - overwrite 不改长度,O(1),不漂移偏移(对静态布局友好); + - insert 撑开纸带,O(尾部长度),且令后续**纸带绝对位置**漂移; + - reduction 真正要的是「**替换 redex**」(insert/overwrite 的统一)。 +4. **静态偏移在 insert 下存活的前提**:偏移常量只在**类型对象内部**成立;**纸带绝对位置是易失的、不可长期持有**(只能持有「相对游标」或「对象基址内偏移」)。 +5. **双纸带**:公共纸带 + 函数私有纸带(随函数销毁)= 双带图灵机 = 天然栈帧,配复位 → 干净递归。 +6. **`emit` = 序列语言版 return**:把私有纸带上的值**显式拷贝**到公共纸带的返回锚点;可多次调用 → **能返回整个序列**(比传统 return 强);定长返回类型下 `emit` 累计须正好凑满 `size(T)`。 +7. **传参双通道**: + - 标量 / 捕获 `$name` / `@count` 走**上下文通道**(VM 绑定,不占纸带寻址); + - 序列 / 大对象 copy 到**私有纸带** `0x00` 起,函数读完游标前移。 +8. **悬垂引用对策**:slice **只能指向公共纸带**,私有纸带数据要外传**必须 `emit` 拷贝**。 + → 「匹配字符串后要序列拷贝」是**显式、必然、无悬垂**的操作(诚实,且与「越界判错」的安全取向一致)。 + +--- + +## 7. 内存模型与自我定位 + +- **不引入 arena / trust domain**:这是唯一不背离「源自正则」的选择。 + - 正则捕获组从无「所有权 / 回收」概念;arena 会引入正则世界里**不存在**的问题。 +- 由此,NGRA 只有两种内存:**纸带(线性、易失)** 与 **类型对象(定长、内联)**。 +- 缺的是第三种:**生命周期独立于控制流的、可长期持有的动态堆对象**。 + - 准确说法:NGRA **没有「独立生命周期堆对象」这个概念本身**(而非「有但不安全」)。 + - 这让它**结构上是流处理器,而非系统构建器** → 注定是胶水 / 教学语言。 +- 生态位(体面且有独占性,与 awk/jq/sed/XSLT 同列,但更泛化): + > **可嵌入宿主语言的、面向任意可分类线性序列的改写/分析处理器生成框架。** +- 「教学语言」是真资产:NGRA 把**纸带、栈帧、fat pointer、求值收敛、内存布局**全暴露成第一类语法—— + 「不适合生产」与「适合教学」是同一个原因:**没有隐藏的魔法**。 + +--- + +## 8. 对主业(序列分析器)的直接影响 —— 现在就要认的三条 + +1. **双空间分离(§3)**:定义 `.ngra` 类型语法前,先认「类型空间字节寻址 / 算术空间随 `#input`」这条线。 +2. **定长闭包 + 变长隔离进规则空间(§4.5)**:直接决定 `define` 与规则体的语法边界,是主业地基。 +3. **`{...}` 记号超载问题**:当前 `{...}` 同时承担 + - 属性谓词 `{value="if"}`、 + - 泛型参数 `Array{T:int}`、 + - 计数约束 `{?=8}`。 + 三者挤在同一对花括号里,词法上几乎无法区分。**建议早定方案**,例如: + - 计数沿用 `@count`:`{@count=8}`; + - 泛型改用尖/方括号:`Array` 或 `Array[T:int]`。 + +其余偏计算的(§6 的 `emit`、双纸带、reduction、算符重载、数学库)属于语言化,**可等主业稳定后再展开**。 + +--- + +## 9. 主业 vs 语言化:清单 + +**属于主业、现在就该落地:** +- token/序列提取(`Regex`/`Byte`/`Bit`/`Char` + `Regex(expr, group)` 消费但不产出) +- `<...>` 规则调用、`` 胶水、捕获 `(?:...)` / `$name` +- 岛屿分层压缩 + `scanning`/`stepping` 双模式 +- 定长类型声明(struct / overlay-union / `<_:N>` / `int[0]`)——二进制日志、协议解析刚需 +- slice 作为「匹配结果的引用」——捕获组的自然形态 + +**属于语言化、可挂起:** +- 函数 / `emit` / 双纸带调用约定 / reduction 求值 +- 算符重载、数学标准库、写回反馈回路