这是一份基于我们讨论内容的正式设计文档。你可以将其存档，作为 Auto 语言 v0.5 或 v1.0 阶段“生产力特性”开发的蓝图。
Auto 语言特性规范：Auto 模式 (Productivity Layer)
版本: v1.0 (Draft) 日期: 2026-02-04 状态: 规划中 (待 System Mode 核心稳定后实施) 标签: Compiler Frontend, Syntactic Sugar, Error Handling
1. 概述 (Overview)
Auto 模式 (Auto Mode) 是建立在 Auto 语言系统级核心 (System Core) 之上的一层生产力抽象层。
它的核心目的是降低应用层逻辑（如 UI 交互、业务流程、配置解析）的编写门槛，通过编译器的自动推导和隐式代码生成，消除底层系统编程中频繁出现的指针检查 (.*, .?) 和错误传播 (.!) 样板代码。
- 设计哲学: "Default to Propagation" (默认传播)。在 Auto 模式下，所有的失败（空指针、错误码、越界）默认向上层调用者冒泡，而非导致程序崩溃 (Panic)。
- 目标用户: 业务逻辑开发者、前端工程师、全栈开发者。
2. 核心机制：3A 协议 (The 3A Protocol)
在 auto 语义作用域内，编译器将强制开启以下三种隐式行为：
2.1 Automatic Error Propagation (自动错误传播)
- 规则: 当调用一个返回
!T(Result) 的函数时，无需显式使用.!操作符。 - 行为: 编译器自动插入“失败则返回”的逻辑。如果函数返回
Err，当前执行流立即中断，并将该Err作为当前函数的返回值向上抛出。
2.2 Automatic Dereference (自动解引用)
- 规则: 当访问指针
*T的成员 (ptr.field) 时，无需显式使用.*或.?。 - 行为: 编译器自动插入空指针检查。如果指针为
Null，当前执行流立即中断，并返回一个标准的NullPointerException错误（包装在Result中）。
2.3 Automatic Type Inference (自动类型推导)
- 规则: 允许使用
var关键字定义变量，允许省略函数返回类型。 - 行为: 编译器根据右值推导类型。所有
auto fn的返回值默认被包装为!T(Result)。
3. 语法规范 (Syntax Specification)
auto 关键字用于界定“自动模式”的作用域。
3.1 函数定义 (auto fn)
用于定义一个业务级函数。
// 显式声明
auto fn load_user(id: int) { ... }
// 隐式返回类型推导：
// 实际编译为 -> !User (Result<User>)3.2 代码块 (auto { ... })
在系统级函数内部嵌入一段自动模式逻辑。
fn driver_init() {
// 严谨代码...
let config = auto {
// 自动模式代码...
var x = read_json()
x.val
};
// config 的类型是 !T
}3.3 闭包/Lambda (auto (...) =>)
用于快速编写回调函数。
btn.onClick(auto (e) => {
log(e.msg)
});3.4 文件级指令 (#auto)
将整个源文件标记为自动模式。
#auto
fn on_start() { ... } // 默认为 auto fn4. 编译器实现模型 (Compilation Model)
Auto 模式不需要新的运行时支持，它通过 AST Lowering (抽象语法树降级) 转换为标准的 System Mode 代码。
4.1 函数签名的重写
源码 (Auto Mode):
auto fn get_name(u: *User) {
return u.name
}降级后 (System Mode):
// 返回类型自动包装为 Result
fn get_name(u: *User) -> !String {
// 自动插入空指针检查
// match u { Null => return Err("NullPtr"), Valid(p) => ... }
// 这里使用了假想的系统级宏或 try-block 语义
return !{ u.!("NullPtr").*.name }
}4.2 变量与调用的重写
源码 (Auto Mode):
var res = api_call() // api_call 返回 !Data
var val = res.value // value 是字段降级后 (System Mode):
// 1. 自动插入 .! (Propagate Error)
let res: Data = match api_call() {
Ok(v) => v,
Err(e) => return Err(e), // 遇到错误直接甩给上层
};
// 2. 指针访问转换 (假设 res 是对象，value 是字段)
let val = res.value;
// 或者如果 res 是指针:
// let val = match res { Null => return Err("NullPtr"), ... };4.3 数组越界的重写
源码 (Auto Mode):
var item = list[5]降级后 (System Mode):
// 自动边界检查
let item = if (list.len > 5) {
list.get_unchecked(5)
} else {
return Err("IndexOutOfBounds");
}5. 互操作性 (Interoperability)
Auto 模式与 System 模式必须无缝共存。
5.1 System 调用 Auto
由于 auto fn 总是返回 !T (Result)，System 代码调用它时，必须显式处理结果。
// System Context
fn main() {
// 必须处理 auto fn 抛出的错误
let result = login_logic();
match result {
Ok(_) => print("Success"),
Err(e) => log_error(e),
}
}5.2 Auto 调用 System
auto fn 调用 System 函数时，如果 System 函数返回 !T，会自动解包；如果返回 T，则直接使用。
// Auto Context
auto fn logic() {
// sys_func 返回 !int
var x = sys_func() // 自动处理 Err
// pure_func 返回 int
var y = pure_func()
return x + y
}6. 错误处理策略 (Error Strategy)
在 Auto 模式下，所有隐式错误（Implicit Errors）需要标准化为统一的 Error 类型（类似于 JS 的 Error 或 Python 的 Exception）。
建议标准库提供以下标准错误变体：
Err::NullPointer(访问了空指针)Err::IndexOutBounds(数组/Slice越界)Err::UnwrapFailed(强制解包失败)Err::Propagated(msg)(下层函数抛出的命名错误)
7. 演进路线图 (Roadmap)
- Phase 1 (Kernel): 完成 Auto 语言核心（System Mode），确保
Result(!T) 和Option(?T) 的底层机制健壮，支持!{}语法糖。 - Phase 2 (Desugar): 实现编译器的 AST Lowering Pass，支持
auto关键字，将其翻译为 Phase 1 的语法结构。 - Phase 3 (IDE Support): 优化 IDE 体验。在
auto模式下，尽管底层是!String，IDE 提示应显示为String (Auto)，减少视觉干扰。
8. 示例对照
| 场景 | System Mode (现有设计) | Auto Mode (未来设计) |
|---|---|---|
| 定义变量 | let x: *User = ...; | var x = ... |
| 解引用 | let n = ptr.*.name; | var n = ptr.name |
| 空指针处理 | if (!ptr) panic("Null"); | (隐式: 为空自动 Return Err) |
| 函数调用 | let res = func().!; | var res = func() |
| 返回类型 | -> !bool | (隐式推导, 默认为 !T) |
| 数组访问 | arr[i] (可能 Panic) | arr[i] (自动 Return Err) |
批准人: [架构师姓名] 执行阶段: 待核心编译器稳定后启动