LSR 006 - Lambda 表达式与类型推导规范

基本信息

  • LSR 编号 006
  • 标题 Lambda 表达式与类型推导规范
  • 作者 Ziyang-Bai
  • 状态 草案
  • 类型 标准规范
  • 创建日期 04-05-2026
  • 归属项目 编译器、通用

摘要

定义 Lambda 的语法、类型推导、闭包捕获与管道交互。Lambda 独立推导，返回类型由表达式推导。

技术规范

1. 设计目标

  • 提供轻量匿名函数语法
  • 与管道 |> 平滑协作
  • 在保持静态强类型前提下支持局部推导

2. 语法

2.1 基础语法

|x| -> x + 1
|x, y| -> x * y
|x num, y num| -> x + y

规则：

  • |...| 为参数列表
  • -> 右侧为单表达式函数体
  • Lambda 自身是表达式，可赋值、可传参、可返回

2.2 与命名函数语法的关系

  • 命名函数：func name(params...) -> ReturnType { ... }
  • Lambda：|params| -> expr

Lambda 返回类型由函数体表达式推导。

3. 类型推导规则

3.1 参数类型

  • 可显式标注：|x num| -> x + 1
  • 可省略标注：|x| -> x + 1
  • 省略时依赖上下文约束推导参数类型

3.2 返回类型

  • 返回类型由 -> 右侧表达式推导
  • 返回类型需可由上下文确定
  • 若无法确定，编译报 LambdaTypeAmbiguous

3.3 上下文定型（contextual typing）

  1. 赋值上下文
let f = |x num| -> x^2
  1. 参数上下文
let out = map(vec[1,2,3], |x| -> x^2)
  1. 返回上下文
func make_inc() -> (num -> num) {
    return |x| -> x + 1
}

4. 与管道 |> 的交互

4.1 一元函数管道

let res = vec[1,2,3,4]
  |> filter(|x| -> x % 2 == 0)
  |> map(|x| -> x^2)

4.2 歧义与优先级

  • |> 左结合
  • 当 Lambda 参数列表与外层调用产生歧义时，必须加括号
let res = data |> map((|x| -> x + 1))

5. 闭包捕获规则

  • Lambda 可捕获外层 let 绑定（只读）
  • 外层 var 更新通过显式返回值传递
  • 若需更新状态，必须显式通过返回值传递新状态
let base = 10
let add_base = |x| -> x + base

6. 与值语义/COW 的关系

  • 捕获复合类型（vector, matrix, table, set）见 LSR-000 第 4.6 节
  • 只读捕获不触发复制
  • 若 Lambda 内部对局部可变副本突变，触发 COW，不回写原对象

7. 错误与诊断

  • LambdaTypeAmbiguous: Lambda 参数或返回类型无法由上下文确定
  • LambdaCaptureMutation: 非法写入外层 var 捕获
  • LambdaArityMismatch: 传入参数个数与 Lambda 形参不一致

8. 与其他 LSR 的关系

  • LSR-000：定义核心类型系统、局部推导总原则与管道运算符
  • LSR-005：match 规范来源