Saki Language

项目简介

Saki Language 是一个用 Rust 实现的小型解释型语言，用于学习词法分析、语法分析与树遍历解释执行。

当前支持：变量声明与赋值、函数定义与返回、闭包、整数/字符串/布尔/null/undefined 字面量、算术与比较运算、逻辑运算（and/or/not/! 及 &&/||）、条件语句（if/else）、循环语句（while/for）、break/continue、数组字面量与索引、对象字面量与属性读取、函数表达式、内建输出函数 saki。

新增 JS 对齐语法入口：let、const、var、function 关键词（与 ika/fn 兼容）；新增空值语义 undefined，并支持 ===、!==、% 等操作符。 const 不能重赋值；var 进入最近的函数/全局作用域；顶层 return 会报错。

地震科研内建函数：read_waveform、bandpass、window、pick、ground_motion、qc、source_inversion、export。

• read_waveform 解析 MiniSEED 2/3。MiniSEED 3 验证 CRC32C、SID、extra headers 和可变记录长度；波形编码支持整数、IEEE float32/float64、STEIM-1/2，以及 MiniSEED 2 的 GEOSCOPE、CDSN、SRO、DWWSSN 历史编码。
• bandpass 使用项目内实现的四极点 Butterworth 带通与双向零相位滤波，校验 Nyquist 频率、有限值和最小样本数。
• source_inversion 使用带部分主元的阻尼最小二乘求六分量全矩张量，返回预测值、残差、RMS、方差缩减和条件数代理。
• green_functions 生成均匀各向同性全空间远场 P/S 波幅格林矩阵和走时。
• finite_fault_inversion 在矩形断层网格上联合求解非负分布矩，并用阻尼、空间平滑和走向/倾角/滑动角坐标搜索完成非线性反演。

科研边界：Steim-3 及缺少公开互操作定义的 USNSN/Graefenberg/IPG/HGLP/RSTN 历史编码会明确报错。格林函数采用均匀各向同性全空间远场体波模型，不包含分层介质、自由表面、衰减和仪器响应。有限断层反演输出补丁矩与滑移，结果只在输入坐标、介质参数、观测量纲和 Green 核一致时具有物理意义。

性能路径已加入 V8 思路的最小实现：直线脚本可显式编译为 bytecode 执行；对象使用 shape + slots 存储；重复属性访问会记录反馈并升为单态 inline cache；默认解释器仍走树遍历，避免单次 CLI 执行多一次编译成本。

示例（对齐 JS 思想的基础控制流）：

ika i = 0;
ika sum = 0;

while i < 5 {
    if i == 3 {
        i = i + 1;
        continue;
    }
    sum = sum + i;
    i = i + 1;
}

saki("sum=", sum);

语法示例

ika x = 10;
ika y = 20;

fn add(a, b) {
	return a + b;
}

ika ok = true and not false;
saki("sum = ", add(x, y));
saki("ok = ", ok);

let total = 0;

for (let i = 0; i < 5; i = i + 1) {
    if (i == 3) {
        continue;
    }
    total = total + i;
}

saki(total);

let user = {name: "saki", age: 1};
saki(user.name);
saki(user.missing);

let wf = read_waveform("demo.mseed");
let filtered = bandpass(wf, 1, 20);
let win = window(filtered, 0, 30);
let p = pick(win, "P");
let pga = ground_motion(win, "PGA");
let report = qc(win);

let greens = [[1, 0, 0, 0, 0, 0], [0, 1, 0, 0, 0, 0], [0, 0, 1, 0, 0, 0], [0, 0, 0, 1, 0, 0], [0, 0, 0, 0, 1, 0], [0, 0, 0, 0, 0, 1]];
let mt = source_inversion(greens, [1, -2, 3, 4, -5, 6]);

let stations = [[10, 0, 0], [0, 10, 0], [-10, 0, 0]];
let source = [0, 0, 8];
let medium = {vp_km_s: 6, vs_km_s: 3, density_kg_m3: 2700};
let gf = green_functions(stations, source, medium, "P");

export(report, "qc.txt");

fn make_counter() {
    ika n = 0;
    return fn() {
        n = n + 1;
        return n;
    };
}

ika counter = make_counter();
saki(counter());
saki(counter());

如何运行

• 运行脚本文件：

cargo run -- hello.saki

• 启动 REPL：

cargo run

在 REPL 中输入 exit 退出。

目录结构

• src/token.rs：Token 枚举定义
• src/lexer.rs：词法分析器（字符流 → Token 流）
• src/ast.rs：AST 节点定义（表达式、语句、运算符）
• src/parser.rs：递归下降解析器（Token 流 → AST）
• src/value.rs：运行时值类型（整数、字符串、函数等）
• src/environment.rs：变量作用域与符号表
• src/interpreter.rs：树遍历解释器
• src/main.rs：REPL 入口

注释风格说明

代码中的注释以中文简短说明用途，覆盖函数与关键变量，便于阅读与维护。