LSR 012 - 元组类型规范¶
基本信息¶
LSR 编号 012
标题 元组类型规范
作者 Ziyang-Bai
状态 草案
类型 标准规范
创建日期 08-09-2026
归属项目 编译器、标准库
摘要¶
定义 Lamina 元组类型。元组是固定长度、按位置索引、创建后不可变的匿名积类型，可用于函数返回、临时组合和 let 解构 [1]。本规范同时规定元组与分组、函数实参、数组及区间构造之间的语法边界。
技术规范¶
1. 范围¶
元组用于组合少量按位置区分的值。元组的长度和各位置元素类型共同组成其类型。元组字面量包含至少两个元素；分组、函数调用、数组和区间分别使用各自的语法规则。
2. 元组类型¶
元组类型由一组有序元素类型组成。
(num, text)
(num, text, num)
元组长度固定
元组元素可以是不同类型
元组类型由长度和每个位置的类型共同决定
元组值默认不可变
元组类型是结构类型；元素类型序列相同的两个元组类型相同
数学位置的基本类型统一为
num，不因整数、有理数、符号表达式或近似值的内部表示而形成不同元组类型(int, int)等标注表示各数学位置的值约束，基本类型仍为(num, num)；约束不构成独立的静态重载签名
3. 元组字面量¶
元组字面量使用圆括号，并以逗号分隔元素。
let pair = (1, "one")
let triple = (1, "x", true)
非空元组按元素表达式推导类型
元组字面量至少包含两个元素
单元素圆括号表达式按分组表达式解析
(a, b)始终解析为二元素元组函数名后紧跟的
f(a, b)按函数调用解析std.interval_open(a, b)是普通函数调用，其结果为开区间 [4]
let a = (1)
a 是基本类型为 num 的分组表达式结果，值满足整数约束。
4. 元数¶
元组字面量的元数至少为二。(value) 是分组表达式；f() 是零实参函数调用。函数的返回语义由核心语言规范定义 [1]。
5. 元组访问¶
元组元素按位置访问，索引从 1 开始，与 Lamina 现有线性代数索引规则保持一致。
let p = (10, "x")
let a = p.1
let b = p.2
元组索引必须是编译期常量正整数
第一个元素的位置为
1访问位置超过元组长度是编译错误
元组位置访问读取创建元组时绑定在该位置的元素
6. 元组解构¶
元组可在 let 中解构。
let (x, y) = (1, 2)
解构绑定的位置数必须与元组长度一致
_可忽略对应位置解构绑定的变量类型由对应位置推导
解构保持原元组值，并为各位置创建对应绑定
7. 函数返回元组¶
函数可以返回元组作为单一返回值。
func divmod(a int, b int) -> (int, int) {
return (a // b, a % b)
}
let (q, r) = divmod(10, 3)
8. 相等性与哈希¶
元组的 == 和 != 返回 bool，按位置递归进行结构比较，不构造数学关系。
两个元组长度不同，则类型不同
两个同类型元组逐位置结构相同时，整体相等
递归标准与
std.cas.same_structure一致；元组中的num及数学容器直接使用内部结构比较，不调用会构造关系的==，也不调用有限预算的===或数学证明精确数字叶按精确数值比较，不依赖小整数、大整数或有理数等内部表示；近似节点保留表示值、近似类别和目标工作精度等结构区别，并与精确数字叶区别
普通
bool、text、rule和固定状态值使用各自的布尔结构相等规则；嵌套元组递归遵循本节只有所有元素具有上述结构比较语义时，元组才支持
==和!=只有所有元素可哈希时，元组才可作为哈希键；哈希必须与结构比较一致，不得把证明预算或可变证明状态纳入键
9. 求值与存储语义¶
元组字面量的元素表达式按源码从左到右各求值一次。元组值创建后，元素位置和元素绑定保持不变。
元组的不可变性是浅层不可变：位置绑定不变；若元素是显式引用对象，其对象状态仍遵循该引用类型自身语义
vector、matrix、set、array、table等值语义容器作为元素时，元组保留创建时的值；修改原来源的var根路径不得改变元组内的值元组位置、
let绑定和只读闭包不提供可写子路径，即使元组本身绑定到var，也不能经tuple.1[...]修改其中的容器；可将元素值绑定为独立var后修改该独立值实现可以内联、装箱、共享、复制或利用唯一所有权；各种表示具有相同的求值顺序、结构相等和值语义，不要求可观察的容器对象身份
is仅适用于显式引用对象，不能用于观察元组或其中数学容器的共享方式跨模块接口必须保留元组长度、元素顺序和每个位置的静态类型
10. 与数组、集合和区间的区别¶
类型 |
长度 |
元素类型 |
顺序 |
主要用途 |
|---|---|---|---|---|
元组 |
固定 |
可异构 |
有序 |
多值组合 |
数组 |
可变或运行期长度 |
通常同构 |
有序 |
程序式序列 |
集合 [3] |
运行期大小 |
同构 |
无序 |
去重数学集合 |
区间 [4] |
两个端点 |
同构 |
有序边界 |
表示实数集合范围，不由整数端点推断为离散范围 |
11. 诊断¶
实现至少应区分下列错误：
TupleArityMismatch：解构绑定的位置数与元组长度不同TupleIndexNotConstant：位置访问不是编译期常量TupleIndexOutOfBounds：位置不在1到元组长度之间TupleAssignment：试图修改元组元素绑定或经元组位置写入值语义子路径TupleTypeMismatch：目标元组类型与元素类型序列不兼容
错误名称可以映射到实现的统一诊断系统。
12. 兼容性¶
(a, b) 统一表示元组。原开区间写法 (a, b) 迁移为 std.interval_open(a, b) [4]。
