入门指南

本章将《C 语言小书》适配为面向 C 目标的 Auto 程序员版本。你将了解 C 是什么、为什么 Auto 以 C 为目标，以及如何搭建 a2c 转译器的开发环境。

1. 什么是 C

C 是由贝尔实验室的 Dennis Ritchie 于 1972 年创建的通用编程语言。它至今仍是全球使用 最广泛的编程语言之一。操作系统、嵌入式系统、数据库和语言运行时都是用 C 编写的。

为什么 Auto 以 C 为目标

Auto 的 a2c 转译器将 Auto 源代码转换为 C。这使得 Auto 程序可以在任何拥有 C 编译器 的平台上运行——实际上就是所有平台。a2c 流程如下：

1. 将 Auto 源代码解析为 AST。
2. 将 AST 降低为 C，将 Auto 构造映射到对应的 C 等价物。
3. 生成 .c 文件，可使用任何标准 C 编译器（GCC、Clang、MSVC）编译。

你只需编写简洁、高层的 Auto 代码，转译器会生成可移植的 C 代码。

2. 安装工具链

要开发编译到 C 的 Auto 程序，需要安装两样东西：

1. C 编译器 — GCC、Clang 或 MSVC。
2. Auto + a2c — 包含 a2c 转译器的 Auto 工具链。

安装 C 编译器

在 Linux 上，通过发行版的包管理器安装 GCC：

$ sudo apt install build-essential    # Debian/Ubuntu
$ sudo dnf install gcc                # Fedora

在 macOS 上，安装 Xcode 命令行工具：

$ xcode-select --install

在 Windows 上，安装 Visual Studio 或 Build Tools，其中包含 MSVC。

安装 Auto

从官方网站下载并安装 Auto。验证安装：

$ auto --version
auto x.y.z (yyyy-mm-dd)

3. 第一个程序

每段旅程都从 Hello World 开始。

a2c 转译器生成的 C 输出如下：

// Auto → C transpiled by a2c
#include <stdio.h>

int main(void) {
    printf("%s\n", "Hello, world!");
    return 0;
}

注意以下关键映射：

• fn main() 变为 int main(void)。
• print("text") 变为 printf("%s\n", "text");。
• 在 main 末尾自动添加隐式的 return 0;。

4. 程序结构剖析

对比 Auto 和 C 版本：

fn main() {
    let name str = "C Learner"
    let age int = 25
    print("Hello,", name)
    print("Age:", age)
}

#include <stdio.h>

int main(void) {
    char* name = "C Learner";
    int age = 25;
    printf("%s %s\n", "Hello,", name);
    printf("%s %d\n", "Age:", age);
    return 0;
}

Auto 消除了样板代码：不需要 #include、不需要分号、不需要显式的 return 0;、 不需要 print 中的格式说明符。

5. 头文件与预处理器

在 C 中，你使用 #include 引入头文件，使用 #define 定义宏。C 预处理器在编译之前 运行，执行文本替换。

Auto 没有预处理器。Auto 使用模块系统：

• mod 声明模块。
• use 从另一个模块导入符号。
• a2c 转译器会自动添加正确的 #include 指令。

例如，在 Auto 中使用 print 会自动在生成的 C 中包含 <stdio.h>。

仅 C：C 的预处理器支持条件编译（#ifdef）、token 粘合（##）和可变参数宏。 Auto 没有对应功能——这些是低层机制，很少需要使用。

6. 编译与链接

在传统 C 开发中，你需要分别运行预处理器、编译器、汇编器和链接器，或通过 Makefile 完成。使用 Auto，工作流更简单：

$ auto a2c main.at        # 将 Auto 转译为 C
$ auto b                   # 构建：转译 + 编译 + 链接

auto a2c 命令生成 .c 文件。auto b 命令运行完整流程：转译、使用系统 C 编译器 编译，并链接为可执行文件。

7. 错误与警告

Auto 提供两层错误报告：

1. Auto 编译器错误 — 在转译之前捕获。包括类型错误、未定义变量和语法问题。 Auto 的错误消息会精确指向 .at 源文件中的位置。

2. C 编译器错误 — 在转译之后、生成的 .c 文件中捕获。对于格式正确的 Auto 程序来说很罕见，但可能在平台特定问题上出现。

当你看到 C 编译器错误时，a2c 转译器会在生成的 C 中添加 // line X: main.at 注释， 以便追溯到你 Auto 源代码。

8. auto 命令行

auto CLI 提供多个命令：

命令	用途
auto a2c file.at	将 Auto 转译为 C
auto b	构建项目（转译 + 编译 + 链接）
auto r	构建并运行
auto t	运行测试
auto new name	创建新项目
auto fmt	格式化源文件
auto check	类型检查（不生成代码）

9. 项目结构

一个典型的以 C 为目标的 Auto 项目结构如下：

my-project/
├── pac.at           # 包配置
├── src/
│   └── main.at      # 入口点
└── out/
    └── main.c       # 由 a2c 生成

pac.at 文件声明项目名称、版本和目标语言：

name: "my-project"
version: "0.1.0"
lang: "c"

app("my-project") {}

运行 auto b 会读取 pac.at，将所有 .at 文件转译为 .c，使用系统 C 编译器 编译，并生成最终的可执行文件。

快速参考

概念	Auto	C
入口点	fn main()	int main(void)
打印	print("text")	printf("%s\n", "text")
包含	自动	#include <stdio.h>
不可变变量	let x int = 5	const int x = 5;
可变变量	var x int = 5	int x = 5;
构建命令	auto b	gcc -o out main.c
包配置	pac.at	Makefile / CMakeLists.txt
模块	mod / use	#include