AutoLang 初期设计

C++ 从诞生到现在已经过了 45 年。作为上一代编程语言的代表，C++ 对编程语言设计的探索贡献颇多，但受制于回溯兼容等原因，C++ 逐渐变得又庞大又复杂，处处充满割裂而又难以掌握。包括 Golang、Rust、Zig 在内的新一代语言也在一步一步挤占 C++ 的市场占有率，甚至是污染社区生态。

C++ 需要一次自救，这条自救的道路需从 C++ 自身中寻找，但又要脱离出 C++ 自身。为了保证兼容性，C++ 难以做出破坏性更新，尽管它必须做，但理论与现实必然存在偏差。

这便是 AutoLang 诞生的目的：还原出 C++ 该有的模样，修正 C++ 犯下的历史错误，若有能力也可以反过来推动 C++ 的变革。

自我定位

AutoLang 是什么：

• AutoLang 是改良版的 C++
• AutoLang 是激进派
• AutoLang 是多范式并存的
• AutoLang 是 C++ 生态的共生体
• AutoLang 是实用主义的践行者
• AutoLang 是社区的自由画布

AutoLang 不是什么：

• AutoLang 不是第二个 Rust
• AutoLang 不抛弃历史
• AutoLang 不是 C++ 的替代品
• AutoLang 不是学术玩具
• AutoLang 不放弃性能
• AutoLang 不制造生态孤岛

设计哲学

谦逊如尘土，实用如利刃。

• 零开销
• 多范式
• 无限信任与无限自由

发展道路

AutoLang 想要成为 C++ 的 TypeScript，它会与 C++ 共存，并允许高度的互操作。AutoLang 对 C++ 的改良主要集中在下面的方面（排名不分先后）：

• 异常
  • 零开销异常
  • 统一的异常类型
  • 不抛出的动态内存分配和特殊函数
• 函数
  • UFCS
  • 分离式成员函数
• 值类别
• 所有权转移
  • 取用语义
  • 移动语义
• 类型推导
• 编译期计算
  • 100% 编译期计算
  • 非瞬态编译期分配
• 模块
• 静态反射
• 契约
  • 前后条件、断言
  • 不变式
  • 加固标准库
• 初始化
  • 构造函数
    • 同名构造函数
    • 工厂构造函数
  • 无歧义的初始化列表语法
  • 统一初始化
• 转发
• 用户定义的协变规则
• 元编程
• 宏
• 语句表达式
• 语句块
  • main 块
  • 作用域防护块
  • 同步块
  • 原子块
• 泛型约束
  • 概念
  • 类型特征
• 多态
  • 值语义多态
  • 指针语义多态
    • 非侵入式多态
    • 侵入式多态
• Tagged Unions
• 模式匹配
• 名字耦合
  • 弱化实参依赖查找
  • 类型特征
  • UFCS
• 零大小类型
• 兼容 C++

更粗略地说：

• 安全方面：
  • 不走 Rust 的路
  • 不追求 Sound
  • 使用契约编程等实现“顺手为之”的安全
• 语法方面：
  • 简化语法结构，除了关键词
  • 推荐的范式写起来简单，不推荐的范式写起来麻烦
  • 不吝啬于引入关键词，但放松关键词作为名字的限制
  • 提供消除二义性的语法
• 语义方面：
  • 尽量消除特例
  • 消除二义性
  • 减少随实现而定的行为和未定义行为
• 源码组织方面：
  • 模块
  • 自描述的构建脚本
  • 包管理

上面的列表中，许多东西都被 Golang、Zig、Rust、Nim 等新一代语言抛弃了，但我认为它们有存在的价值；有许多东西是其他语言所没有的，我也将其纳入；当然更多东西会参考新一代语言。我希望 AutoLang 能够凭借这些特性，与其他语言打出差分。

AutoLang 的核心设计（包括名字）大多直接或间接来自于现有的 C++ 或提案，从而它实际上体现的是我对 C++ 的所有理解。