Lyx – Programmiersprache – Überblick

Lyx ist eine kompakte, statisch typisierte, prozedurale Sprache mit einem nativen Compiler (geschrieben in FreePascal), der direkt ausführbare Binaries für mehrere Plattformen erzeugt – ohne externe Abhängigkeiten wie libc oder einen externen Linker (pure Syscalls oder WinAPI).

Der Fokus hat sich von einer reinen Linux x86_64-Sprache zu einem multitarget-fähigen System entwickelt, das echtes Cross-Compiling unterstützt.

Repository: https://github.com/SEOLizer/LyX-Compiler

Output: Native Binaries für Linux (ELF64), Windows (PE64), macOS (Mach-O) und ESP32 (Xtensa).

Architekturen: x86_64, ARM64 (AArch64), Xtensa.

Runtime: Minimal – Builtins + direkte Syscalls, kein libc-Zwang.

Status: Hochentwickelt mit Generics, Pattern Matching, Exceptions und einer umfangreichen Standardbibliothek.

Besonderheit: Energy-Aware-Compiling zur Optimierung des Stromverbrauchs auf Instruction-Ebene.

Architektur-Stabilität: Strikte Trennung zwischen Frontend (targetneutral), Middle-End (IR-Optimierungen) und plattformspezifischen Backends.

IR-Level Optimizer (v0.5.0): Constant Folding, CSE, DCE, Copy Propagation und Strength Reduction.

Bootstrap-Fähigkeit: Ein Lyx-in-Lyx-Compiler befindet sich im Aufbau (Work-in-Progress).

Vorhersehbarkeit: Explizites Speichermodell und deterministisches Laufzeitverhalten.

Lyx kombiniert Pascal-Klarheit mit modernen Features wie dem Pipe-Operator (|>).

Erweiterte Typen:

Generics: Monomorphisierung von Funktionen, z.B. fn max[T](a: T, b: T): T.

Pattern Matching: Mächtiges match/case System mit OR-Patterns.

Exceptions: try/catch/throw für robustes Error-Handling.

Multi-Return: Funktionen können Tupel zurückgeben: var a, b := f().

Lyx kommt mit einer „Batteries-included“ Standardbibliothek:

std.net: Über 14 Protokolle (DNS, HTTP/S, SMTP, IMAP, MQTT, SNMP, SSH, BGP, SIP).

std.math: Umfassende mathematische Funktionen inkl. Fixed-Point und Geodaten-Berechnungen.

std.string: StringBuilder, Splitting und Formatierung.

std.fs & std.io: Dateisystem-Operationen und I/O-Abstraktionen.

Einzigartig in Lyx ist die Möglichkeit, den Energieverbrauch des Zielprogramms zu steuern:

Global: Über den CLI-Flag –target-energy=<1-5> (1 = Minimaler Verbrauch/Batterie, 5 = Maximale Performance).

Lokal: Per Pragma @energy(level) für einzelne Funktionen. Der Compiler liefert nach der Übersetzung detaillierte Energy Statistics über ALU/FPU-Operationen und Speicherzugriffe.

Lyx unterstützt Cross-Compilation „out of the box“:

./lyxc main.lyx -o main.exe --target=win64        # Windows x64
./lyxc main.lyx -o main --target=macos-arm64     # Apple Silicon
./lyxc main.lyx -o firmware.elf --target=esp32   # ESP32 (Xtensa)

lyx-lang/
├── compiler/      # FPC-basierter Compiler (lyxc)
│   ├── frontend/  # Lexer, Parser, Sema, Linter (13 Regeln)
│   ├── ir/        # Intermediate Representation & Optimizer
│   └── backend/   # Emitter für ELF, PE, Mach-O, Xtensa
├── std/           # Standardbibliothek (in Lyx geschrieben)
├── bootstrap/     # Lyx-in-Lyx Projekt (Self-hosting)
└── tests/         # Umfangreiche Regression- & Feature-Tests

Warum kein GC? Lyx nutzt explizites Ownership und free/dispose, um minimale Binaries und volle Kontrolle zu gewährleisten.

Was ist QBool? Ein spezieller Typ für probabilistische Logik (0.0 bis 1.0 Wahrscheinlichkeit), nützlich für Simulationen oder Quanten-Logik-Tests.

Wie stabil ist ARM64? Sehr stabil. Lyx unterstützt auf ARM64 volle dynamische Verlinkung (PLT/GOT) und alle Standard-Features.

Erste Schritte Lyx – Objektorientierte Programmierung (OOP) Lyx – Arrays & Maps Arrays & Datensammlungen DO-178C Compliance in Lyx Schleifen in Lyx Bedingungen (if / else) Exception Handling Pointer & Inlining Attributes & Pragmas (Metadaten) Interoperabilität (FFI) Generics & Traits Lyx Compiler selbst kompilieren WCET Analyse (Worst Case Execution Time) Bootstrapping & Bare Metal (Linker Scripts)