Pascal

结构清楚，写游戏状态机很合适。

在手机上怎么跑

vml run examples/pascal/test/sysinfo.pas

编译要等一会儿（C 那种要一两分钟，脚本类语言几秒）。程序跑起来后屏幕底部就是手柄，方向键 + 四个动作键都在；点右上角返回可以回到命令行。

写法要点

• 入口 program p; begin ... end.
• 全局数组 + 无参过程是这一路的强项（examples/pascal/test/catch.pas 就是这个结构）

示例

同目录还有：CREDITS.md、LICENSES.txt、bgi/demo_bgi.pas、demo/demo_std.pas、swag_graphics_0038.pas、test/libs.pas、tty/demo_tty.pas、ui/demo_ui.pas

实测踩过的坑

• ⚠ 注释是 { } 不是 // —— 用 // 的话整行会被当成代码。
• ⚠ 注释里只能写 ASCII：中文破折号、中文逗号都会报「未知字符」。
• ⚠⚠ class / object 只能当「记录」用（2026-10-11 实测）：字段能用（p.X := 3 编得过、跑得出值），方法 / 构造器 / 属性挂不上去 —— 本前端把两者映射成 RECORD。⇒ 别按 Delphi 写类。写成 procedure 类型名.方法名 / constructor 类型名.方法名 时会明确报错（不再是「少了个分号」那种误导话）。
• ⚠ 界面（VCL / FireMonkey 窗体与控件）现阶段不做 —— 用户 2026-10-11：「VB6 的窗体程序，以后再去评估，现阶段不考虑；界面无关的部分可以实现的就实现」⇒ 语言层（对象构造 / Property / 类方法调用）能做就做，窗体先跳过。 ⚠ 文档里那句「Delphi 90%」目前不成立：方言选得到（.vmk 里 <PascalType>delphi</PascalType>，或桌面 vmlcli --pascaltype delphi），但放行 class/constructor 的那个判据（Parser.IsOopDialect）全仓零调用点 ——加了方言与不加，行为一个字不差。

下面的内容是从 VML 源码里直接带的（third_party/vml/VMLPrepares/PascalCompiler/）： README 讲这个前端支持什么、怎么编；语言规范 讲语法本身。上游一改，这里重新生成就是最新的。

语言规范

Pascal 语言编译器规范说明

版本：v1.0 | 日期：2026-07-06 | 修订者：深圳市探索智能科技有限公司

规范标准

关键字

program unit uses var const type begin end procedure function if then else while do for to downto repeat until case of break continue exit goto label array record set file text string integer real char boolean true false nil and or not xor div mod in shl shr with asm absolute external forward inline interrupt

概述

本编译器实现 Pascal 语言（兼容 Turbo Pascal 7.0 子集）到 VML (Virtual Machine Language) 汇编的编译。编译器支持 Pascal 的基本语法结构、控制流、数据类型、过程/函数和 Crt 控制台单元。

支持的语言特性

1. 数据类型

字面量

• 整数: 42（十进制）
• 十六进制: $FF, $40013804（$ 前缀，Pascal 风格）
• 实数: 3.14, 1.5e-2
• 字符: 'A'
• 字符串: 'Hello', "Hello"
• 布尔: true, false

基本数据类型

• 整数类型: integer — 32位有符号整数（全部实现）
• 实数类型: real — 浮点数（实现：MOVEF、ADDF/SUBF/MULF/DIVF、比较）
• 字符类型: char — 单个字符（实现：MOVEB）
• 布尔类型: boolean — 布尔值（实现：比较产生 0/1）
• 字符串类型: string — 字符串字面量（实现：SYSCALL 4/2）

枚举类型

type
  TDir = (Up, Down, Left, Right);
  TColor = (Red, Green, Blue);

枚举值编译为整数常量（从 0 递增）。

派生类型

• 数组: 一维数组，支持边界声明，如 array[1..10] of integer
  • 支持运行时边界检查（索引越界触发运行时错误）
  • 支持数组元素为 record 类型的字段访问：snake[i].x
• 记录: record 类型定义，支持字段访问（点号操作符）
  • 字段可以是基本类型、字符串、数组（包括多维）
• 集合: set of 类型，支持并集/交集/差集/成员测试（通过位图实现）
• 文件: file of <type> 和 text 类型

2. 程序结构

程序声明

program HelloWorld;
uses Crt;  // 使用Crt单元（被解析但忽略）
var
    x: integer;
begin
    x := 10;
    writeln('Hello, World!');
end.

变量声明

var
    counter: integer;
    pi: real;
    ch: char;
    flag: boolean;
    arr: array[1..10] of integer;
    r: record
        x, y: integer;
    end;

常量声明

const
    MAX_SIZE = 100;
    PI = 3.14159;
    MESSAGE = 'Hello';

类型定义

type
    TColor = (Red, Green, Blue);
    TRange = 1..100;
    TPoint = record
        x, y: integer;
    end;
    TMatrix = array[1..10] of array[1..10] of integer;

3. 控制结构

条件语句

if x > 0 then
    writeln('Positive')
else if x = 0 then
    writeln('Zero')
else
    writeln('Negative');

循环语句

// while 循环
while i <= 10 do
begin
    writeln(i);
    i := i + 1;
end;

// for 循环
for i := 1 to 10 do
    writeln(i);

for i := 10 downto 1 do
    writeln(i);

// repeat 循环
repeat
    writeln(i);
    i := i - 1;
until i = 0;

case 语句

case grade of
    'A': writeln('Excellent');
    'B', 'C': writeln('Pass');
    'D': writeln('Poor');
    'F': writeln('Fail');
otherwise
    writeln('Invalid');
end;

4. 过程和函数

过程声明

procedure PrintMessage(msg: string);
begin
    writeln(msg);
end;

函数声明

function Add(a, b: integer): integer;
begin
    Add := a + b;  // 通过函数名赋值返回结果
end;

参数传递

• 值参数: 默认传递方式
• 变量参数: 使用 var 关键字，允许修改调用者的变量 pascal procedure Swap(var x, y: integer); var temp: integer; begin temp := x; x := y; y := temp; end;

forward 声明

procedure Foo(x: integer); forward;

procedure Bar;
begin
    Foo(10);
end;

procedure Foo(x: integer);
begin
    writeln(x);
end;

5. 运算符

算术运算符

• + — 加法
• - — 减法
• * — 乘法
• / — 实数除法
• div — 整数除法
• mod — 取模

关系运算符

• = — 等于
• <> — 不等于
• < — 小于
• <= — 小于等于
• > — 大于
• >= — 大于等于

逻辑运算符

• and — 逻辑与
• or — 逻辑或
• not — 逻辑非

集合运算符

• + — 并集
• * — 交集
• - — 差集
• in — 成员测试

6. 输入输出

标准输出

write('Hello');         // 不换行输出
writeln('World');       // 输出并换行
writeln('Value: ', x);  // 多个参数输出
writeln(x:5);           // 格式化输出（宽度5）

标准输入

readln(x);              // 读取整数
readln(ch);             // 读取字符
readln(str);            // 读取字符串

文件操作

var
    f: text;
begin
    assign(f, 'data.txt');
    reset(f);           // 打开文件读取
    rewrite(f);         // 打开文件写入
    append(f);          // 追加到文件
    readln(f, x);       // 从文件读取
    writeln(f, x);      // 写入文件
    close(f);           // 关闭文件
end;

7. 标准库单元

Crt 单元

uses Crt;

begin
    ClrScr;             // 清屏
    GotoXY(10, 5);      // 移动光标
    WhereX; WhereY;     // 获取光标位置
    TextColor(Red);     // 设置文本颜色
    TextBackground(Blue); // 设置背景颜色
    Delay(1000);        // 延迟1秒
    Sound(440);         // 发出声音
    NoSound;            // 停止声音
    if KeyPressed then  // 检查按键
        ch := ReadKey;  // 读取按键
    NormVideo;          // 恢复默认视频属性
    HighVideo; LowVideo; // 高/低亮度
    InsLine; DelLine;   // 插入/删除行
    Window(x1, y1, x2, y2); // 定义窗口
end;

System 单元（内置）

• Abs(x) — 绝对值
• Sqr(x) — 平方
• Sqrt(x) — 平方根
• Sin(x), Cos(x), Arctan(x) — 三角函数
• Exp(x), Ln(x) — 指数和对数
• Round(x), Trunc(x) — 取整
• Random, Randomize — 随机数
• Length(s) — 字符串长度
• Copy(s, start, count) — 子字符串
• Concat(s1, s2) — 字符串连接
• Pos(substr, s) — 查找子串位置
• Halt — 程序终止

8. 特殊语法特性

复合语句

begin
    statement1;
    statement2;
end;

注释

// 单行注释
{ 多行注释 }
(* 另一种多行注释 *)

标签和 goto

label 100;
begin
    if x < 0 then goto 100;
    writeln('Positive');
    100: writeln('Done');
end;

9. VML 代码生成约定

栈帧布局

调用方: PUSH 参数（左到右）
       CALL 函数名

被调用方 prologue:
    ENTER local_size     ; 保存R14, R12-=local_size

栈布局 (R14=帧指针):
    参数1     ← R14+8
    参数2     ← R14+12
    返回地址  ← R14+4  (隐式)
    保存的R14 ← R14+0  (ENTER指令保存)
    局部变量1 ← R14-4
    局部变量2 ← R14-8
    ...

被调用方 epilogue:
    LEAVE               ; R12=R14, POP R14
    RET                 ; 返回

变量访问

• 全局变量: 从数据段加载（数据段标签）
• 局部变量: 从栈帧负偏移访问 [R14 - offset*4]
• 参数: 从栈帧正偏移访问 [R14 + 8 + paramIndex*4]
• var 参数: 参数为地址，需解引用

函数返回值

• 通过函数名赋值设置返回值
• 返回值存储在局部变量中
• 返回时加载到 R0 寄存器

10. 当前实现状态

11. 示例程序

贪吃蛇

program SnakeGame;
uses Crt;
const
  WIDTH = 40; HEIGHT = 20; MAX_SNAKE = 400;
type
  TDir = (Up, Down, Left, Right);
  TPoint = record x, y: integer; end;
var
  snake: array[1..MAX_SNAKE] of TPoint;
  len: integer; dir: TDir;
  food: TPoint; score: integer;
  gameover: boolean;
begin
  ClrScr;
  // ... 游戏循环
end.

简单示例

program Simple;
var
    i, sum: integer;
begin
    sum := 0;
    for i := 1 to 10 do
        sum := sum + i;
    writeln('Sum: ', sum);
end.

数组示例

program ArrayTest;
var
    arr: array[1..5] of integer;
    i: integer;
begin
    for i := 1 to 5 do
        arr[i] := i * 10;
    for i := 1 to 5 do
        writeln('arr[', i, '] = ', arr[i]);
end.

函数示例

program FunctionTest;
function Factorial(n: integer): integer;
begin
    if n <= 1 then Factorial := 1
    else Factorial := n * Factorial(n - 1);
end;
begin
    writeln('5! = ', Factorial(5));
end.

浮点与64位编译模式

VML 工具链通过三个编译参数控制浮点和 64 位整数的处理策略：

32位浮点 (float32)

本语言中的实型类型 real（32位单精度浮点）按以下模式编译：

• hard 模式（默认）: 使用 VML 原生浮点指令 MOVEF/ADDF/SUBF/MULF/DIVF/CMPF/NEGF，通过 F0-F15 十六个浮点寄存器直接运算。性能最佳，适合支持浮点硬件的目标平台。
• soft 模式: 使用 Q15.16 定点数软件模拟库 softfloat.c，通过 __vml_float_add/sub/mul/div/neg/abs/cmp 等函数模拟浮点运算。适合无浮点硬件的 MCU 平台。
• none 模式: 禁用所有 32 位浮点类型，遇到 real 声明时报告编译错误。

64位浮点 (double)

本语言中的 double 类型（64位双精度浮点）按以下模式编译：

• soft 模式（默认）: 使用 IEEE 754 双精度软件模拟库 softdouble.c，通过 __vml_double_add/sub/mul/div/neg/abs/cmp、__vml_int2double/double2int、__vml_float2double/double2float 等函数模拟。兼容所有平台（含 MCU）。
• hard 模式: 使用 VML 双精度指令 MOVED/ADDD/SUBD/MULD/DIVD/CMPD/NEGD，通过 D0-D7 八个双精度寄存器运算。需要目标平台支持 64 位运算。
• none 模式: 禁用所有 64 位浮点类型，遇到 double 声明时报告编译错误。

64位整数 (int64)

本语言中的 Int64 / LongInt 类型按以下模式编译：

• soft 模式（默认）: 使用双寄存器软件模拟库 softint64.c，通过 __vml_i64_add/sub/neg/and/or/xor/not/shl/shr 等函数模拟 64 位整数运算。
• hard 模式: 预留，未来 VML 版本将支持原生 64 位整数指令。
• none 模式: 禁用 64 位整数类型，遇到时报告编译错误。

软件模拟库

以上软件模拟库均位于 Lib/shared/ 目录，使用 C 语言编写并由 C 编译器编译为 VML，所有语言共享：

12. 编译限制

1. 多维数组: array[1..3, 1..3] 语法不支持，可用 array[1..3] of array[1..3]
2. with 语句: 仅解析，不生成代码
3. VML 整数: 所有整数为 32 位有符号
4. 数组初始化: 不支持编译时数组常量初始化
5. 字符串: 不支持动态字符串操作（无堆分配）
6. 泛型/generic: 不支持 Turbo Pascal 不具备的特性

13. 与 VML 运行时集成

Pascal 程序通过以下机制与 VML 运行时交互：

• SYSCALL 2: 字符串输入（readln 字符串）
• SYSCALL 4: 输出字符
• SYSCALL 5: 键盘输入（ReadKey）
• SYSCALL 6: 输出整数
• SYSCALL 7: 输入整数（readln 整数）
• SYSCALL 100-104: 文件操作
• 内存映射 I/O: 0xB8000 显存（GotoXY/ClrScr），0x6FF4 光标位置等

标准库函数（stdlib.vml）实现了 Crt 单元、数学函数、字符串操作和文件 I/O 的 VML 汇编实现。

🆕 字符串编码 (v1.65.19)

该语言编译器通过共享库 (Lib/shared/) 间接使用 VML 字符串体系。

MCU 模式 (默认): 字符串输出为 UTF-8 (.string) OS 模式: 可通过 VML_WSTRING 宏判断编码

共享库已提供宽字符串转换函数 (wchar.h/uchar.h)，各语言编译器可按需使用。

编译器 README

Pascal 编译器

路径: VMLPrepares/PascalCompiler/ | 版本: v1.66.33 完成度: ~92% (Turbo Pascal) | 🟢 生产可用 | 6 方言 + OOP 基础 标准库: Lib/pascal/ | 测试: 25

多方言支持

通过 --pascaltype 选项支持 6 种 Pascal 方言:

vmltool -x pascal --pascaltype delphi test.pas -o test.vml

OOP 特性 (Delphi/Free Pascal)

功能

• ✅ 语法分析 + 代码生成（Lexer/Parser/CodeGenerator ~6300行）
• ✅ 控制流 (if/then/else/while/for/repeat-until/case-of)
• ✅ 过程/函数: 值参数/var参数/forward/递归
• ✅ 数据类型: integer/real/char/boolean/string/enum/array/record/set/file
• ✅ break/continue — 已实现
• ✅ 指针: ^type/new/dispose — 已实现
• ✅ Crt 单元: ClrScr/GotoXY/TextColor/Delay/Sound 等
• ✅ 文件 I/O: text/file of type
• ✅ POKE/PEEK 内存操作 (MMIO)
• ✅ 共享内置函数库 (builtins.vml)

编译模式

MCU 模式（默认 --mode mcu）

MCU 模式针对单片机/裸机环境（Arduino/STM32/8051 等）优化，自动跳过不兼容操作系统的特性。

跳过（遇到这些语法不生成代码）:

• 无（Turbo Pascal 无异步/线程）

保留（由 BIOS 实现底层）:

• dispose(堆)、文件I/O
• POKE/PEEK 内存映射 I/O (MMIO)
• 基本类型运算、控制流、函数调用
• printf/puts 映射到 UART

OS 模式（--mode os，预留）

OS 模式针对带操作系统环境（如 Linux 嵌入式、RTOS 等），届时支持全部语言特性（文件系统、多线程、异步、异常、反射等）。

RAM 级别

• --ram k：KB级别（2KB~64KB，如 8051/PIC/AVR）
• --ram m：MB级别（64KB~1MB，如 ARM Cortex-M，默认）
• --ram g：GB级别（如 x86/DDR 系统）
• --stack-size <bytes>：手动指定栈大小（默认自动根据 --ram 分配）

MCU 安全编码提示

• 有限栈空间（256-4096 字节典型），避免深度递归
• 禁止深度递归（>10层需评估栈）
• 禁止动态加载
• 浮点运算可能需软浮点库

使用

dotnet run --project VMLTool -- input.pas -o output.vml

测试

Test/Pa/ — 0 测试文件（测试目录待创建）