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進階——串流、類別、檔案與專案

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實際應用：串流與派生、類別與物件、need 假設系統、陣列、檔案 IO、執行緒，以及建置真實專案。

串流：簽章與實作

簽章串流宣告串流能做些什麼；**實作（fork）**實現它。呼叫經由簽章進行，實作插接於後。

// Signature: what the stream offers
Stream Greeter {
    void greet(name string);
}

// Fork: how it works
Greeter FriendlyGreeter {
    void greet(name string) {
        CIO::println("hello,", name);
    }
}

呼叫：

Greeter::greet("TAK");
// hello, TAK

以簽章串流名稱呼叫時，會回退到其實作串流。

帶欄位的串流

Stream Counter {
    int count;
    void bump();
}
Counter C {
    void bump() { this::count = count + 1; }
}

this::count 指的是串流自身的欄位；count 則沿著作用域鏈解析。在串流內部可以直接呼叫（bump()）。

類別與物件

類別是一種可以實例化的串流：

Class Hero {
    int hp;
    void __init__() {
        this::hp = 100;
    }
    void takeDamage(d int) {
        this::hp = hp - d;
    }
}

Main {
    void exec() {
        Hero h = new Hero();          // __init__ runs
        h::takeDamage(30);
        CIO::println("hp =", h.hp);   // 70
    }
}

• new ClassName() 建立物件；__init__ 是建構子。
• obj::method(...) 呼叫方法，obj.field 讀取欄位。
• Obj::set("name", v) / Obj::get("name") 動態存取屬性。
• 被沖走的屬性會拒絕存取：「屬性 X 已被沖走」。

need 假設系統

need 宣告依賴；提供者會被自動收集：

need value GREETING;          // a constant
need function greet;          // a method named greet
need Stream Greeter;          // a stream
need Class Hero;              // a class

// provider file (any included file):
const string GREETING = "Hello from utils/";

bio build 會以遞迴方式捆綁從 main 進入點可觸及的每個提供者——有 need 卻沒有提供者就是錯誤。

陣列

BioLang 的陣列會自動增長：

int[] squares = new int[4];
for (int i = 0; i < 4; i = i + 1;) { squares[i] = i * i; }
CIO::println(squares);                    // [ 0 1 4 9 ]

ALL a = new Array(3);
a::set(0, 10);
a::push(40);                              // grows
CIO::println(a::join("-").res);           // join into a string

Array 類別與 Vector 類別本身就是以 BioLang 撰寫的；Arrays::count()、Arrays::forget(v) 管理存活的實例。

多回傳值

void triple(a int) { res a, a * 2, a * 3; }   // respond with several values

ALL t = triple(10);       // t.res is an array [10, 20, 30]
CIO::println(get t);

res a, b, c; 一次回應多個值；它們會以原始陣列的形式送達。

檔案 IO

FIO 是檔案串流。開啟檔案後，即可透過 IO 核心方法讀寫：

// Writing:
FIO::open("notes.txt", "w");
FIO::println("line one");
FIO::close();

// Reading (text):
FIO::open("notes.txt");
string line = FIO::getln();
CIO::println("read:", line);
FIO::close();

// Reading (bytes):
FIO::open("data.bin");
int byte = FIO::read();           // 0-255, -1 at EOF

文字方法：print / println / get / getln。位元組方法：write / read。另有 FIO::writeFile(path, content) 與 FIO::readFile(path) 可對整個檔案進行操作。

SIO——字串緩衝區

SIO 維護一個記憶體中的字串，IO 方法對其讀寫——適合用來建構文字：

SIO::println("Hello");
SIO::print("World");
CIO::println(SIO::content());     // Hello\nWorld
CIO::println(SIO::buf());         // whole buffer incl. consumed bytes
SIO::clear();

工具：format、length、upper、lower、trim、contains、substring、replace。

執行緒（協同式）

Calc Worker {
    void factorial(n int) {
        int r = 1;
        for (int i = 2; i <= n; i = i + 1;) r = r * i;
        res r;
    }
}

Main {
    void exec() {
        ALL t = Threads::spawn("factorial", 10);
        ALL result = Threads::join(t);
        CIO::println("10! =", get result);    // 3628800
    }
}

• Threads::spawn(name, args...) 在新執行緒上啟動一個裸方法。
• Threads::join(t) 等待並取回其結果。
• Threads::active()、Threads::self()、Threads::yield()。
• 執行緒是協同式的——沒有搶佔；執行緒必須 yield 或結束，其他執行緒才能執行。

Taskm——任務管理器

任務的輪詢排程：

Taskm::interval(1);                  // rotate roughly every 1 ms
ALL t1 = Taskm::add("jobA", 5);
Taskm::run();                        // run until all tasks finish
CIO::println(get Threads::join(t1));

建置專案

一個專案 = package.toml + src/ + utils/ + .biolang/deps/：

bio init myapp          # skeleton
# edit src/main.bio, add utils/, declare dependencies
bio build myapp -s      # standalone executable
bio run myapp           # or run interpreted

package.toml：

name = "myapp"
version = "0.1.0"
[dependencies]
libfoo = { version = "1.0.0", repo = "https://github.com/user/libfoo" }

依賴解析順序：依賴自身的 repo → BIOLANG_CONFIG 檔案 → ~/.biolang/config.toml。

編譯與封裝

bio shell build hello.bio          # → bin/hello (standalone executable)
bio build myapp -s                 # project → standalone
bio build myapp -m                 # project → bin/myapp.img (app + platform CLI + libs)
bio build myapp -m dist.zip        # → .zip package
bio pack hello.img --entry hello bin/hello
bio run hello.img                  # run a package

.img / .zip 格式請參閱 Packaging。

下一步

• 高手 — 智慧引用、二進位函式庫、記憶體、跨平台。
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