跳转至

Python 代码生成后端

Link 编译器支持将 Link 源代码编译为 Python 代码，然后通过 Python 解释器直接运行。

特性

类别 支持内容
基本类型 i8/i16/i32/i64/u8/u16/u32/u64/usize/f32/f64/bool/str/none
字面量 整数、浮点数、字符串、布尔值、none、列表
运算 算术(+ - * / %)、比较(== != < > <= >=)、逻辑(&& || !)、一元(- !)
变量 let 声明（含类型注解）、赋值
函数 声明、递归、参数、返回值、匿名函数
控制流 if/else、while、for、loop、break、continue
复合类型 struct 定义/初始化/字段访问、enum（带/不带 payload）
模式匹配 match 语句（通配符、字面量、绑定、枚举变体）
列表 字面量、索引访问、迭代
数据流 stream<T> + 管道运算符 \|
异步编程 async/await
声明式 flow 声明块
FFI extern "python" 声明

使用方法

生成 Python 代码

link compile myfile.link --backend python -o output.py

也可以使用简写：

link compile myfile.link --backend py -o output.py

直接运行

生成的 Python 代码可以直接用 Python 解释器运行：

python output.py

生成的 Python 代码示例

fn fib(n: i64) -> i64 {
    if n < 2 {
        return n;
    }
    return fib(n - 1) + fib(n - 2);
}

struct Point {
    x: i32,
    y: i32,
}

let p = Point { x: 1, y: 2 };
println("p.x + p.y =", p.x + p.y);
println("fib(10) =", fib(10));

// stream<T> + 管道运算符
let result = stream([1, 2, 3, 4, 5])
    | map(fn(x: i64) -> i64 { return x * 2; })
    | filter(fn(x: i64) -> bool { return x > 5; })
    | collect();
println("stream result =", result);

生成的 Python 代码

def fib(n):
    if n < 2:
        return n
    return fib(n - 1) + fib(n - 2)

class Point:
    def __init__(self, x, y):
        self.x = x
        self.y = y

p = Point(x=1, y=2)
print("p.x + p.y =", p.x + p.y)
print("fib(10) =", fib(10))

# stream<T> + 管道运算符
def _link_stream_map(stream, func):
    return [func(x) for x in stream]

def _link_stream_filter(stream, func):
    return [x for x in stream if func(x)]

def _link_stream_collect(stream):
    return stream

result = _link_stream_collect(
    _link_stream_filter(
        _link_stream_map(
            [1, 2, 3, 4, 5],
            lambda x: x * 2
        ),
        lambda x: x > 5
    )
)
print("stream result =", result)

Python FFI 互操作

Python 后端支持直接调用 Python 模块和函数：

extern "python" module "math" {
    fn sqrt(x: f64) -> f64;
    fn sin(x: f64) -> f64;
}

extern "python" module "os.path" {
    fn exists(path: str) -> bool;
}

let x = sqrt(16.0);
let y = sin(3.14159 / 2.0);
println("sqrt(16) =", x);
println("sin(pi/2) =", y);

生成的 Python 代码会自动导入相应的模块：

import math
import os.path

x = math.sqrt(16.0)
y = math.sin(3.14159 / 2.0)
print("sqrt(16) =", x)
print("sin(pi/2) =", y)

适用场景

Python 后端适合以下场景：

  • 快速原型开发：利用 Python 丰富的生态系统快速验证想法
  • 脚本编写：将 Link 作为更安全的 Python 替代品编写脚本
  • 机器学习/数据科学：结合 NumPy、Pandas、TensorFlow 等库
  • 教学与学习：生成的 Python 代码可读性高，便于理解 Link 的语义
  • 跨语言胶水层：作为连接多种语言的中间层

限制

当前 Python 后端暂不支持： - 借用检查器（Python 本身是 GC 语言） - 原生性能优化（依赖 Python 解释器性能） - 低级内存操作（指针、手动内存管理等）