Fels 发布：一门支持编译期代码执行的小型系统语言

Fels 是一门小型系统编程语言，专为那些想清楚了解自己代码在做什么的人而设计。它通过 LLVM 编译为原生代码，没有垃圾回收器。你所需的一切都集成在一个工具里：编译器、构建系统、测试运行器、包管理器，甚至还有自己的链接器。

大约 40 行 Fels 代码就能实现一个带实时图表的窗口。

代码在这里。

我想要一门贴近机器（像 C 那样）的语言，但更不容易出错，也更容易装进脑子里。因此 Fels 有几个核心理念，并努力把它们做好：

Fels 还很年轻，语言仍在变化。但它不是玩具：我用它写真实程序。最大的一個是 Strata，一个用于我自己投资的应用程序。构建它的过程中发现了编译器中的许多 bug，我也顺手把它们修好了。

Fels 运行在 64 位 Windows 和 Linux 上，并且能为这两个平台构建程序。最新版本为每个平台都提供了下载。

fels new 会创建一个项目，包含构建文件、一个小程序和一个测试：

fels new hello cd hello fels build run fels test

这是它为你生成的 src/main.fels：

#import std.io; // The sum of the numbers from 1 to n. sum_to :: fn(n: i32) -> i32 { total := 0; i := 1; while i <= n { total += i; i += 1; return total; main :: fn() -> i32 { io::println("Hello from hello!"); io::println("1 + 2 + ... + 10 = {sum_to(10)}"); return 0; #test sum_to_adds_the_numbers :: fn(t: *Test) { t.eq(sum_to(0), 0); t.eq(sum_to(1), 1); t.eq(sum_to(10), 55);

内存按区管理

一个 zone 就是一个带名字和代码块的 arena。你在其中分配的任何东西都会一直存活到代码块结束，然后所有内容一次性释放。你永远不需要调用 free，也没有任何东西在后台运行来替你清理。

编译器会跟踪哪些内容属于某个 zone，因此不会有东西意外地逃逸出它的代码块。例如，下面的代码无法通过编译：

一个可能失败的函数会在类型中声明这一点，例如 -> i32 ! ParseError。在函数内部，fail 返回一个错误。调用者用 ? 将其传递下去，或用 catch 处理，其中 yield 可以提供一个替代值。错误可以携带负载，match 会同时读取两者。没有异常，也没有栈展开。

#run 在程序编译期间调用一个函数，结果作为常量进入二进制文件。宏从模板生成代码，编译器会像检查你自己写的代码一样检查这些代码。

编译时代码运行在一个小型虚拟机上。它读取的 IR 与原生后端相同，因此行为一致。构建文件和测试也可以在那里运行。

Fels 与 C 交互无需胶水代码。fels bindgen 将 C 头文件转换为 Fels 声明，#extern 调用 DLL 中的函数，#export 将你自己的函数交给 C。结构体保持 C 的布局。#packed 移除填充，带有 u1 到 u7 字段的 packed 结构体为你提供位域，union 像 C 一样覆盖其字段。Win32 示例和标准库中的 COM 支持都建立在此基础上。

安全检查在发布构建中依然开启。索引边界、空指针、整数溢出和除零都会被检查，除非你要求 fels build --release-fast。

构建文件本身也是一个 Fels 程序，编译器在编译时运行它：

Fels 甚至自带链接器。felsld 用 Fels 编写，生成 Windows 可执行文件和 DLL，并且能链接自身。发布版将其构建进 fels.exe，因此你不需要 LLD 来链接。

imgui 包带来了带停靠功能的 Dear ImGui，以及用于图表的 ImPlot。这就是顶部窗口背后的全部代码：

Strata 是一个用于我个人投资的桌面应用。它将账户、仓位和交易存储在 SQLite 中，并显示绩效、风险、配置和报告。它导入银行导出数据并从网络加载价格。它用 Fels 编写，使用了 imgui、sqlite、http 和 decimal 包。它尚未公开，目前界面为德语。

包 功能 imgui 带停靠功能的 Dear ImGui、就绪窗口和 ImPlot 图表 sqlite SQLite 3 http 通过 WinHTTP 的 HTTP 和 HTTPS decimal 用于货币的精确十进制数

标准库位于 lib/std。它包含集合、文件、进程、线程、套接字、JSON、CSV、日期等，docs/07_stdlib.md 列出了全部内容。

Windows x64 端到端可用。 Linux x64 也端到端可用：编译器在那里运行并构建静态可执行文件。 目前不支持 macOS，也还没有格式化工具。

-g 为程序提供调试信息：源代码行、函数、参数和带类型的局部变量，在 Windows 上是 PDB，在 Linux 上是 DWARF。在 Windows 上目前需要 Windows SDK 的导入库。

程序可以在没有操作系统的情况下运行，支持 x86-64 和 64 位 ARM：--target uefi 生成 UEFI 应用程序，--target freestanding 生成用于内核的 ELF，中断处理程序作为函数。examples/uefi、examples/kernel 和 examples/kernel_aarch64 可在 QEMU 中启动。

编译器有 863 个测试，CI 在每次推送时于 Windows 和 Linux 上运行它们。

KNOWN_ISSUES.md 列出了仍然粗糙的地方，更新日志显示了每个版本的变化。

语言参考在 docs 中。以下是好的起点：

如果你尝试了 Fels，我很想听听进展如何。为 bug、问题或想法开一个 issue。能展示问题的小程序最有帮助。

编译器用 Zig 0.16 编写。你需要一个包含 C 头文件的 LLVM 构建：在 Linux 上，使用 llvm.org 的发布版（LLVM-22.1.6-Linux-X64.tar.xz，构建时静态链接它），在 Windows 上使用 clang+llvm-22.1.6-x86_64-pc-windows-msvc.tar.xz。

zig build -Dllvm-path=path/to/llvm zig build test -Dllvm-path=path/to/llvm

编译器输出到 zig-out/bin。

编译器采用 GPL v3 许可。运行时和标准库采用 Apache 2.0 许可。你的程序只包含第二部分，因此它们属于你，你可以按自己的意愿授权和发布。LICENSING.md 有详细信息。