我，编译器

这是 Ziglings 语法基础部分的最后一关（练习 72）。我们以一个极其硬核的概念结束：在编译期写一个解释器。

在普通语言中，解析字符串通常发生在运行时，消耗 CPU 周期。但在 Zig 中，我们可以利用 comptime 和 inline while，在编译阶段就“吃掉”字符串，吐出纯粹的机器指令。

挑战：字符串变机器码

我们有一串指令："+3 *5 -2 *2"。我们需要计算它的结果。要求：在生成的最终程序中，不能包含这个字符串，也不能包含解析它的循环。程序运行起来必须像是直接写了 value += 3; value *= 5... 一样快。

解决方案

我们需要使用 inline while 来遍历字符串，步长为 3（因为格式是 “符号数字空格”）：

const print = @import("std").debug.print;

pub fn main() void {
    const instructions = "+3 *5 -2 *2";
    var value: u32 = 0;

    // 编译期索引
    comptime var i = 0;

    // 核心逻辑：inline while
    // 编译器会执行这个循环，直到 i >= instructions.len
    // 每次迭代步进 3 个字符
    inline while (i < instructions.len) : (i += 3) {

        // 1. 解析数字 (编译期计算)
        // '3' - '0' = 3
        const digit = instructions[i + 1] - '0';

        // 2. 解析操作符并生成代码 (编译期展开)
        switch (instructions[i]) {
            '+' => value += digit,
            '-' => value -= digit,
            '*' => value *= digit,
            else => unreachable,
        }
        
        // 注意：instructions 字符串和变量 i 在编译完成后就消失了
    }

    // 最终生成的代码逻辑等价于：
    // value += 3;
    // value *= 5;
    // value -= 2;
    // value *= 2;
    
    // 初始 0 + 3 = 3 -> 3 * 5 = 15 -> 15 - 2 = 13 -> 13 * 2 = 26
    print("{}\n", .{value});
}

核心知识点总结

1. 循环展开 (Loop Unrolling)

inline while 极其强大。在这个例子中，它根据字符串长度自动展开了代码。如果 instructions 有 1000 个操作，编译器就会生成 1000 行对应的汇编指令。这消除了运行时的循环跳转开销（Branch Prediction Overhead）。

2. 嵌入式领域的应用

这种技术在嵌入式开发中非常有用。例如，你可以把复杂的寄存器配置写在一个易读的字符串或 JSON 文件中，然后用 Zig 在编译期把它解析成一连串高效的内存写入指令。

3. 完结撒花 🎉

至此，我们已经完成了 Ziglings 中关于语言特性的所有核心练习！我们从 Hello World 开始，一路经过了：

数组与切片
指针与内存
结构体与联合体
错误处理与可选项
Comptime 元编程 (最终 Boss)

你现在已经具备了阅读和编写 Zig 代码的核心能力。

后续预告：虽然基础语法学完了，但 Zig 的标准库（Standard Library）是一座巨大的宝藏。接下来的旅程，我们将离开语法练习，通过实际构建项目来探索 std.fs (文件), std.http (网络), std.Thread (并发) 以及著名的 Zig 构建系统。

Ziglings 笔记 72: 编译期解析器 (Inline While)