jank 实现 C++无缝互操作的技术探索

内存管理

过去一个月中，我通过cpp/new和cpp/delete实现了手动内存管理。这使用 jank 的 GC 分配器（当前是 bdwgc）而非 malloc，因此通常不需要使用cpp/delete。但如果使用cpp/delete，内存回收可以更主动和确定。

该实现还完整支持 bdwgc 的析构函数，因此无论是手动删除还是自动回收都会触发非平凡析构函数。

(let [i (cpp/int. 500)      p (cpp/new cpp/int i)]  (assert (= i (cpp/* p))))

布尔值处理

为避免隐式的 jank 对象转换，我们现在可以使用cpp/true和cpp/false，它们直接对应 C++的 bool 类型。相比使用 jank 自动将 Clojure 的真值转换为 C++值，这种方式能让生成的 IR 更精简。

复杂类型字符串

通过扩展符号系统支持指针类型表示，例如cpp/int**表示 C++的int**类型。对于需要空格或逗号的模板场景，新增了(cpp/type "std::map<std::string, int>")语法。

预编译头文件(PCH)

为实现与 jank 运行时的无缝 C++互操作，需要对 jank 的 C++头文件进行 JIT 处理。为优化启动时间，新增了预编译头文件机制，在首次运行 jank 时自动完成编译。

稳定性保障

通过数百项互操作测试发现并修复了数组、全局指针、静态引用、函数指针等方面的问题。测试套件覆盖了 PCH、IR 优化等 Clang/LLVM 相关场景。

实际应用示例

通过流输出 Hello World

(cpp/raw "#include <iostream>")
(defn -main [& args]  (cpp/<< cpp/std.cout (cpp/cast cpp/std.string "Hello, world!\n"))  nil)

JSON 格式化工具

集成现代 C++ JSON 库实现文件读取和格式化输出：

(cpp/raw "#include <fstream>")(cpp/raw "#include \"json.hpp\"")
(defn -main [& args]  (let [file (cpp/std.ifstream. (cpp/cast cpp/std.string (first args)))        json (cpp/nlohmann.json.parse file)]    (println (cpp/.dump json 2))))

FTXUI 终端界面

使用 ftxui 库实现 hiccup 风格的终端布局：

(defn render-hiccup [hiccup]  (let [document (->> (hiccup->element hiccup)                      (cpp/unbox cpp/ftxui.Element*)                      cpp/*)        screen (cpp/ftxui.Screen.Create (cpp/ftxui.Dimension.Fixed 60)                                        (cpp/ftxui.Dimension.Fixed 20))]    (cpp/ftxui.Render screen document)    (cpp/.Print screen)    (println)))

未来规划

下个季度重点解决：

1. 栈分配 C++对象的自动析构调用

2. 打包和分发系统优化

3. 工具链完善和文档编写

（正文内容完整呈现了技术实现细节和代码示例，此处仅展示部分核心内容）更多精彩内容 请关注我的个人公众号 公众号（办公 AI 智能小助手）公众号二维码

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