自制编程语言：挑战与乐趣并存，10000 行 C++ 代码实现多项功能，未来规划丰富！

自制编程语言：比想象中容易，也更具挑战

2026 年 5 月 6 日。去年 12 月中旬，作者开始打造自己的编程语言，目前距生产级质量有差距，但已编写约 1000 行代码的蒙特卡罗路径追踪器。项目暂停，作者分享相关内容。作者声明并非专业编程语言设计师或编译器实现者，此语言不旨在取代 C/C++/Rust 等，也不确定能否广泛应用，只是享受过程。

引言

为何是现在？作者从事编程约 17 年，此时决定开发新语言，是因三个因素交汇：一直想打造真正面向生产环境的语言；开发的大型游戏适合模组开发，自定义编程语言是简单解决方案；2025 年 12 月 Matt Godbolt 推出的系列让作者燃起研究汇编的兴趣。

模组开发：作者对模组开发有三点考虑，包括直接处理组件指针迭代、实现沙箱化、简化开发。常见选择如 Lua 沙箱化困难，C++ 模组分发和沙箱化有问题，且这些问题也适用于 Rust 等语言。

设计目标：作者期望语言与 C 无缝互操作、可进行底层操作、实用且符合人体工程学、易于沙箱化、编译器占用空间小、编译快速、真正跨平台、速度合理、避免简单复制 C++。

语言特性

概述：语言暂用名 `pslang`，是命令式、立即求值、按值调用的底层编程语言，有静态、严格和标称的类型系统。介绍了作用域、基本类型、数字字面量、数组、函数类型、指针、结构体、内存布局、空类型、变量、函数、声明顺序、控制流、外部函数、类型转换、运算符等特性。

编译器架构：项目拆分为 `types`、`ast`、`parser`、`ir`、`interpreter`、`jit` 等库，解释器和编译器是使用这些库的命令行应用程序，嵌入语言只需 `parser` 和 `jit` 库。

解析器：使用 Bison 解析器生成器，有词法分析器语法和解析器语法，修复了语法中的移进 - 归约冲突，生成 C++ 解析器类解决了多文件解析问题，解析器输出是表示解析文件 AST 的 C++ 对象。

缩进处理：因缩进使语法非上下文无关，采取将每行作为独立语句解析并附带缩进级别数字，通过简单线性处理解决作用域问题。

类型检查：解析完成后，先解析所有标识符，再检查和推断所有类型。

解释器：目前是“树遍历解释器”，处于不稳定状态，计划用 IR 重写。无法执行 `foreign` 函数，可输出内部状态用于调试。

编译器版本 1：2026 年 1 月为 M1 Mac 架构编写 JIT 编译器，编译器高层部分较直接，但涉及特定平台问题较棘手，生成指令时自己编写以精简编译器。

Aarch64 架构特性：Aarch64 指令为 32 位，常量处理、栈操作、调用约定等方面有特殊情况，增加了编译器的复杂度。

中间表示（IR）：为复用代码、简化编译器编写和添加优化，使用类似 SSA 的 IR，但允许节点重新赋值且不使用 phi 节点。IR 处理结构体较棘手，有特殊节点处理嵌套字段。

编译器版本 2：使用 IR 重写 Aarch64 编译器，分为 AST -> IR 编译器和 IR -> Aarch64 编译器，后者目前较差，但预计使用寄存器分配器后会改善。

未来规划

编译器/解释器方面：计划使用标准线性扫描分配器，添加常量传播、算术简化等 IR 优化，重写 IR 解释器，支持生成可执行文件，支持 DWARF 调试信息格式进行调试。

语言特性方面：文档未完整提及。