| description | 以意图为一等公民的编译型通用编程语言——签名携带完整规范，hole 驱动人机协作 | |||||
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| owner | spore-lang | |||||
| created | 2026-03-30 | |||||
| updated | 2026-05-05 | |||||
| inspired_by |
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软件开发的核心工作是"表达意图"——告诉编译器、队友和 AI 你要什么。然而绝大多数语言把"意图"散落在类型签名、文档注释、测试用例和口头约定之间，无法被统一验证。
Spore（孢子）从一个类比出发：一粒孢子携带完整蓝图，在适宜环境中发育为有机体。Spore 程序也是如此——函数签名即完整蓝图，hole 是萌芽态，填满 hole 后成为可执行的有机体。
这意味着：开发者先写签名、再编译骨架、最后按依赖顺序逐洞填充。编译器在每一步都能给出结构化反馈，人和 Agent 以同一份 HoleReport 作为协作界面。
Spore 是一门编译型、通用目的的编程语言，目标是让签名成为唯一的规范来源。
- 一个函数签名同时承载输入/输出类型、错误集、effect 声明、计算代价预算和 spec 断言——不需要在别处重复表达。
- 带 hole 的程序合法编译，编译器为每个 hole 输出自包含的上下文报告，使"部分完成"成为正常的工作状态而非错误。
- 编译器输出同时面向人和机器：同一份 Diagnostic IR 投影为终端文本、JSON 和 LSP 事件。
- 模块以内容 hash 标识，无版本号，无钻石依赖冲突。
- 希望在编码前先固化意图的开发者——先写签名与类型，再逐步实现。
- 使用 AI Agent 辅助编程的团队——Agent 通过 HoleReport 获取精确上下文，完成结构化填洞。
- 对副作用和计算代价敏感的场景——effect 和 cost 在签名层面显式声明并编译期验证。
- 签名是重力中心 — 输入/输出、错误集、effect、代价预算、spec 全部在签名声明，函数体可以为空。
- Hole 是协作点而非错误 — 带 hole 的程序编译成功；hole 是人、Agent、团队之间结构化协作的接口。
- 先架构后细节 — 自顶向下：先定签名与类型，编译器验证骨架，再按依赖顺序填洞。
- 编译器是文档助手 — 所有输出同时提供人类可读文本与机器可读 JSON，共享同一份 Diagnostic IR。
- 显式的 effect 与代价 — 每个副作用必须声明，每个计算代价可被编译期验证。从签名就能完整评估一个函数的影响。
- 内容寻址取代版本号 — 签名 hash 决定接口兼容性，实现 hash 决定缓存，无 semver，无钻石依赖冲突。
- 函数签名即规范：
where/uses/cost/spec四个子句覆盖约束、effect、代价和行为断言。 - Hole 系统：
?name语法；编译器按依赖图排序推荐填洞顺序；HoleReport 包含类型、可见绑定、可用 effect、代价预算、候选函数。 - Effect 系统：内置 atomic effect（Console / FileRead / NetConnect 等）+ 自定义 effect 接口 + 聚合别名；
handle ... with ...词法作用域 handler。 - 代价模型：四维向量
[compute, alloc, io, parallel]；编译期抽象解释验证 ≤ 声明上界。 - 内容寻址模块：双 hash（sig hash / impl hash）驱动增量编译与缓存；禁止循环依赖。
- Platform 系统：语言级概念，以普通包形态提供全部 IO effect handler；应用代码保持纯净；Platform 是唯一 FFI 表面。
- 结构化并发：
Spawn作为 effect，无 async/await 着色；Channel[T]消息传递，无共享可变状态。 - 双格式诊断：Diagnostic IR 投影为默认文本 /
--json/ LSP adapter；统一错误码族（E / W / C / K / H / M）。 - 编译器工具链：
sporec（无状态编译器）+spore（有状态 Codebase Manager：依赖、lock、缓存、watch）。
- Agent 读取 HoleReport 后能在无额外对话的情况下正确填洞。
- 开发者写完签名即可编译，获得骨架验证反馈。
- 签名变更时编译器精确报告受影响的下游模块——改实现不改接口的修改不触发级联。
spore watch保存后秒级反馈，增量编译只重检 hash 变化的模块。
- SEP 规范：详细语义存放于
spore-evolution/seps/（SEP-0001 ~ SEP-0009），SPARK.md 只保留方向性描述。 - Backend：Cranelift 为主（纯 Rust、快编译、原生 WASM）；LLVM 作为未来可选高性能后端。
- 实现语言：Rust（edition 2024，MSRV 1.95）；自举路线为纯计算组件逐步用 Spore 重写。
- 所有权 / 借用检查器 — 不引入 Rust 式生命周期系统。
- HKT — 用 generics + traits + 关联类型 + GAT 覆盖，不引入 higher-kinded types。
- Async/await 着色 — 并发通过
Spawneffect 建模，不设专门的 async 语法。 - 自定义操作符 — 管道
|>是唯一特殊操作符。 - Comptime — const generics + 细化类型 + 代价模型已足够，不引入编译期求值宏。
- 独立 MIR — 无 borrow checker，不需要 CFG 级中间表示。
- Semver — 内容寻址 hash 取代语义版本号。
- 循环依赖 — 模块图必须无环。
| 方向 | 替代方案 | 选择 & 理由 |
|---|---|---|
| 版本管理 | Semver | 内容 hash 消除版本兼容猜测；不同 hash 直接共存，钻石依赖不冲突 |
| 泛型表达力 | HKT | 实际需求由 GAT + 关联类型覆盖；HKT 引入的类型层复杂度与"签名可读"原则冲突 |
| 中间表示 | 独立 MIR（CFG-based） | 无 borrow checker，hash + 依赖图已覆盖增量缓存，额外 IR 无收益 |
| 并发模型 | Async/await | effect 系统天然统一同步与异步；着色问题在 Spore 不存在 |
| Effect handler | 可恢复 continuation | 先实现 one-shot non-resumable handler，降低运行时复杂度 |
| 循环引用 | 允许并做拓扑延迟 | Elm 证明了禁止循环依赖带来的架构清晰度；编译器可更自由地并行与缓存 |
- Cranelift backend 当前只覆盖单模块纯标量程序；
HostValue/ ADT /Option/Result的数据布局何时冻结？ foreign fn与 effect lowering 需等 Platform host model 泛化后再推进——如何界定 skeleton 阶段边界？- 细化类型 L1 层（抽象解释传播）的工程化路径尚未确定。
with_cost_limit等运行时代价收敛机制暂未进入表面语法。
- 2026-03-30：初稿（作为
docs/DESIGN.md）。 - 2026-05-05：迁移至
SPARK.md，重组为 SPARK 格式，精简实现细节至方向性描述。