仓颉编程语言基本概念和规则

0. 关键字

以下标识符是仓颉语言的关键字，不要用作程序元素命名（如有特殊情况需要，请用反引号 ` 转义为原始标识符）：

• 类型关键字：Bool、Rune、Float16、Float32、Float64、Int8、Int16、Int32、Int64、IntNative、UInt8、UInt16、UInt32、UInt64、UIntNative、Array、VArray、String、Nothing、Unit
• 控制流关键字：break、case、catch、continue、do、else、finally、for、if、match、return、spawn、try、throw、while
• 声明关键字：as、abstract、class、const、enum、extend、func、foreign、import、init、interface、let、macro、main、mut、open、operator、override、package、private、prop、protected、public、redef、static、struct、super、synchronized、this、This、type、unsafe、where
• 布尔关键字：false、true
• 其他：quote

---

1. 标识符

1.1 普通标识符

• 以 XID_Start 字符（包括中英文字母）开头，后跟 XID_Continue 字符；或以 _ 开头后跟至少一个 XID_Continue 字符
• 不能是仓颉关键字
• 使用 Unicode 15.0.0 标准，NFC 规范化
• 示例：abc、_abc、仓颉

1.2 原始标识符

• 用反引号包裹普通标识符或关键字：`while`、`if`
• 用于将关键字作为标识符使用

---

2. 程序结构

2.1 顶层作用域

• 允许声明：全局变量、全局函数、自定义类型（struct、class、enum、interface）、main 入口函数
• 非顶层作用域允许局部变量和局部函数
• enum/interface 仅支持成员函数（不支持成员变量）

2.2 变量定义

• 语法：修饰符 名称: 类型 = 值
• 修饰符：
  • let：不可变，只能赋值一次
  • var：可变，可多次赋值
  • const：编译时常量
• 类型标注可省略（当可推断时）
• 全局/静态变量须初始化
• 局部变量可延迟初始化，但使用前必须赋值

2.3 const 变量

• 语法：const G = 6.674e-11
• 不能省略初始化器
• 可用于全局、局部或静态成员
• 支持 const init 和 const func

2.4 值类型与引用类型

• 值类型（基础类型，struct，VArray...）：赋值拷贝数据，let 阻止所有修改。一般存放在栈空间。
• 引用类型（class，String，Array...）：赋值共享引用，let 阻止重新赋值但不阻止修改引用对象的数据。存放在托管内存，涉及 GC。

注意：Array 是用 struct 定义的，但把数组数据存放在托管内存中（结构体中一个引用类型成员），赋值后两个变量共享底层存储，修改互相可见

2.5 作用域规则

• {} 创建作用域
• 内层作用域可遮蔽外层同名变量
• 顶层作用域为最外层

---

3. 表达式

3.1 基本规则

• 仓颉中所有可求值的程序元素都是表达式，包括算术表达式和 if/match 等复合表达式
• 每个表达式建议写在不同行，特殊情况下可以在同一行用分号分隔多个表达式（如简单的 lambda 定义）
• 如无特殊说明，文档中使用 exprs 表示一组表达式（0~N 个）
• 代码块 {exprs}：代码块只是便于文档描述而提出的概念，仓颉不允许独立的 {exprs} 块作为表达式（如 let r = { let x = 2; x ** 3 } 不合法）。代码块只能依附于 if/while/for-in/match/函数等表达式使用（构造这些复合表达式），一般情况下，含有代码块结构的表达式，其值/类型为所执行代码块（分支）中最后一个表达式的值/类型（空块类型为 Unit，值为 ()）

3.2 if 条件判断

• 语法：if (cond) { exprs1 } else { exprs2 }，cond 是 Bool 类型表达式
• 支持 else if 链式使用
• 用作值时：有 else 时类型由上下文或各分支最小公共父类型决定，值为所执行分支最后一个表达式的值，无 else 时类型始终为 Unit
• 条件表达式可以用 let pattern <- expr 做模式匹配，详见 cangjie-pattern-match Skill

3.3 while / do-while 循环

• 语法：while (cond) { exprs } 和 do { exprs } while (cond)，cond 是 Bool 类型表达式
• 返回类型始终为 Unit
• 条件表达式可以用 let pattern <- expr 做模式匹配

3.4 for-in 循环

• 语法：for (item in sequence) { exprs }，其中 sequence 类型须实现 Iterable<T>
• 迭代变量 item 不可变，如果循环体中不引用迭代变量，可用通配符 _ 占位
• 支持元组解构：for ((x, y) in arr)
• where 子句过滤迭代：for (i in 0..8 where i % 2 == 1)
• String，Range（1..=100），Array/HashMap 等集合类型都已实现 Iterable<T>，可直接用 for-in 遍历
• 详见 cangjie-for Skill

3.5 break / continue

• break 退出循环，continue 跳至下一次迭代
• 二者的类型均为 Nothing

3.6 match 模式匹配

• 语法：match(expr) { case pattern => exprs ... }，expr 是待匹配值，pattern 是候选模式
• => 左侧模式被匹配后，将执行右侧的 exprs 并跳过后续 case 分支
• 注意，exprs 不需要被大括号包裹，多个表达式各占一行
• 详见 cangjie-pattern-match Skill

---

4. 函数（基本概念）

• 使用 func name(params): ReturnType { exprs } 定义
• 参数以逗号分隔，格式为 name: Type
• 函数体 exprs 最后一个表达式默认作为返回值（可以省略 return），但一般情况下建议写 return
• 详见 cangjie-function Skill