Phase 0: Referenzdokumente, Fehlerkatalog, Testkorpus, Ratatui-Spike

Entscheidungen festgehalten: TBVM bestaetigt und eingebettet in die Executables; durchgaengig UTF-8 statt CP437 (dokumentierte Abweichung). - docs/: Sprachreferenz, Forms-Referenz, Dateiformate, TBVM-Design - tb-runtime::errors: klassischer Laufzeitfehler-Katalog (implementiert) - tb-ui::screen: 80x25-Unicode-Zellenpuffer mit 16-Farben-Abbildung, Scrollbereich (VIEW PRINT), Letterboxing; Ratatui-Widget + Tests - Spike: cargo run -p tb-ui --example spike (Farben, Unicode, Tasten, Maus) - tests/compat/: erste Referenzprogramme mit byte-genauer Sollausgabe Co-Authored-By: Claude Fable 5 <noreply@anthropic.com>
2026-09-01 16:36:45 +02:00
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--- a/docs/sprachreferenz.md
+++ b/docs/sprachreferenz.md
@@ -0,0 +1,240 @@
+# Sprachreferenz Terminal Basic
+
+Rekonstruierte Referenz des Dialekts (DOS-BASIC, Stand 1992: prozedurale
+BASIC-Familie mit Forms-Erweiterung). Dieses Dokument ist die verbindliche
+Grundlage für Frontend und Runtime. Unklare Detailfragen sind mit `TODO`
+markiert und werden per Testkorpus geklärt bzw. entschieden.
+
+**Bewusste Abweichungen vom Vorbild** stehen am Ende des Dokuments.
+
+---
+
+## 1. Lexik
+
+- **Zeilenorientiert.** Eine logische Zeile enthält eine oder mehrere
+  Anweisungen, getrennt durch `:`. Keine Zeilenfortsetzung im Vorbild
+  (`_` ist eine spätere Erfindung) — TODO: als Erweiterung erlauben?
+- **Zeilennummern** sind optional und wirken als Labels. Alphanumerische
+  **Labels** enden mit `:` am Zeilenanfang (`Fehler:`).
+- **Kommentare:** `REM` (ganze Anweisung) und `'` (bis Zeilenende).
+  `REM`/`'` am Zeilenanfang mit `$STATIC`/`$DYNAMIC`/`$INCLUDE: 'datei'`
+  sind **Metabefehle**.
+- **Bezeichner:** Buchstabe, dann Buchstaben/Ziffern/`.`, max. 40 Zeichen,
+  case-insensitiv. Optionales Typ-Suffix als letztes Zeichen.
+- **Typ-Suffixe:** `%` INTEGER · `&` LONG · `!` SINGLE · `#` DOUBLE ·
+  `$` STRING · `@` CURRENCY. `name`, `name%`, `name$` sind
+  **verschiedene Variablen**.
+- **Keywords** sind reserviert und case-insensitiv; die IDE normalisiert
+  auf Großschreibung.
+- **Numerische Literale:** dezimal (`123`, `1.5`, `1.5E3`, `1D3` für DOUBLE),
+  hexadezimal `&HFF`, oktal `&O777`; Suffixe wie bei Variablen (`10%`, `10&`,
+  `1.5#`, `2.5@`). Ohne Suffix: kleinster passender Typ (Ganzzahl → INTEGER,
+  sonst SINGLE/DOUBLE je nach Präzision; TODO: exakte Regel testen).
+- **String-Literale:** `"…"`; doppeltes `""` ergibt ein Anführungszeichen.
+
+## 2. Typsystem
+
+| Typ | Suffix | Repräsentation | Wertebereich |
+|---|---|---|---|
+| INTEGER | `%` | i16 | −32 768 … 32 767 |
+| LONG | `&` | i32 | −2 147 483 648 … 2 147 483 647 |
+| SINGLE | `!` | f32 | ±3.4E38 |
+| DOUBLE | `#` | f64 | ±1.8E308 |
+| STRING | `$` | dynamischer Unicode-String | Länge 0 … 32 767 Zeichen |
+| STRING * n | — | fester String, n Zeichen | nur in `TYPE`/`DIM` |
+| CURRENCY | `@` | i64, Festkomma ×10 000 | ±922 337 203 685 477.5807 |
+
+- **Benutzerdefinierte Typen:** `TYPE name … END TYPE` mit Elementen fester
+  Größe (numerische Typen, `STRING * n`, verschachtelte TYPEs). Kein
+  dynamischer STRING in TYPE.
+- **Implizite Deklaration:** Erstverwendung deklariert die Variable. Ohne
+  Suffix gilt der Standardtyp SINGLE, änderbar per
+  `DEFINT/DEFLNG/DEFSNG/DEFDBL/DEFSTR/DEFCUR a–z` (buchstabenbereichsweise,
+  wirkt pro Modul/Prozedur ab Deklaration).
+- `OPTION EXPLICIT` gibt es im Vorbild **nicht** — TODO: als opt-in
+  Erweiterung anbieten?
+- **Arrays:** `DIM a(10)`, `DIM a(1 TO 10, 0 TO 5)`. Untergrenze standardmäßig
+  0, per `OPTION BASE 1` änderbar. `$STATIC`/`$DYNAMIC` bzw. Kontext bestimmen
+  statisch/dynamisch; `REDIM` (dynamisch, löscht Inhalt), `ERASE`
+  (reinitialisiert statisch / gibt dynamisch frei). Max. 8 Dimensionen
+  (TODO: prüfen). `LBOUND`/`UBOUND` liefern Grenzen.
+- **Konvertierung:** implizit zwischen numerischen Typen mit Rundung
+  (Banker's Rounding bei `CINT`/`CLNG` und Zuweisung an Ganzzahl); Überlauf
+  → Fehler 6. Keine implizite Konvertierung Zahl ↔ String (Fehler 13,
+  Type mismatch).
+
+## 3. Deklarationen und Sichtbarkeit
+
+- `DIM [SHARED] var[(dims)] [AS typ]` — `AS`-Klausel: INTEGER, LONG, SINGLE,
+  DOUBLE, STRING, STRING * n, CURRENCY, benutzerdefinierter Typ.
+- `COMMON [SHARED] [/blockname/] liste` — modulübergreifend (Kette
+  CHAIN-kompatibel im Vorbild; TODO: Relevanz ohne CHAIN klären).
+- `SHARED` (in Prozedur): Zugriff auf Modulebene-Variablen.
+- `STATIC` (in Prozedur): Variablen behalten Werte zwischen Aufrufen;
+  `STATIC`-Attribut an `SUB`/`FUNCTION` macht alle lokalen Variablen statisch.
+- `CONST name = ausdruck` — Konstanten (konstante Ausdrücke zur Compilezeit).
+- `DECLARE SUB/FUNCTION name (parameter)` — Prototyp; die IDE erzeugt sie
+  automatisch beim Speichern.
+
+## 4. Operatoren (nach Priorität, hoch → niedrig)
+
+1. `^` (Potenz)
+2. unäres `-`
+3. `*`, `/` (Fließkommadivision)
+4. `\` (Ganzzahldivision; Operanden werden gerundet auf INTEGER/LONG)
+5. `MOD` (Ganzzahlrest, Vorzeichen wie Dividend)
+6. `+`, `-` (`+` auch String-Verkettung)
+7. Vergleiche `=  <>  <  >  <=  >=` (Zahlen und Strings; Strings
+   codepoint-weise — Abweichung, s. u.)
+8. `NOT`
+9. `AND`
+10. `OR`
+11. `XOR`
+12. `EQV`
+13. `IMP`
+
+Logische Operatoren sind **bitweise** auf Ganzzahlen; Vergleichsergebnis ist
+INTEGER −1 (wahr) / 0 (falsch).
+
+## 5. Kontrollfluss
+
+- `IF b THEN … [ELSE …]` (einzeilig) und Block-`IF … THEN / ELSEIF / ELSE /
+  END IF`
+- `SELECT CASE ausdruck` mit `CASE wert`, `CASE a TO b`, `CASE IS >= x`,
+  `CASE ELSE`
+- `FOR i = a TO b [STEP s] … NEXT [i]` (Grenzen werden einmal ausgewertet;
+  Schleifenvariable numerisch)
+- `DO [WHILE|UNTIL b] … LOOP [WHILE|UNTIL b]`, `WHILE … WEND`
+- `EXIT FOR / EXIT DO / EXIT SUB / EXIT FUNCTION / EXIT DEF`
+- `GOTO ziel`, `GOSUB ziel` / `RETURN [ziel]`
+- `ON n GOTO liste`, `ON n GOSUB liste` (berechneter Sprung, 1-basiert;
+  0 oder > Anzahl: kein Sprung; negativ/>255: Fehler 5)
+- `END` (Programmende), `STOP` (Unterbrechung → im IDE-Kontext Debugger),
+  `SYSTEM` (Programmende, im Vorbild „zurück zu DOS")
+- `SLEEP [sekunden]`, `DO EVENTS`/`DOEVENTS` (Ereignisse verarbeiten —
+  zentral für Forms)
+
+## 6. Prozeduren
+
+- `SUB name (p1 AS t, p2(), …) [STATIC] … END SUB`; Aufruf `CALL name(args)`
+  oder `name args` (ohne Klammern).
+- `FUNCTION name (…) [STATIC] … name = wert … END FUNCTION`; Typ über Suffix
+  oder `DEF…`-Regel.
+- **Parameterübergabe standardmäßig BYREF.** Klammern um ein Argument
+  (`CALL f((x))`) erzwingen Wertübergabe. `BYVAL` nur in `DECLARE` für
+  externe Routinen (entfällt bei uns; TODO: `BYVAL` allgemein erlauben?).
+- Arrays werden mit `name()` übergeben, TYPEs BYREF.
+- Rekursion erlaubt (außer bei `STATIC`-Semantik-Konflikten).
+- `DEF FNname (args) = ausdruck` und Block-`DEF FN … END DEF`; Aufruf
+  `FNname(…)`. Modulweit, kein eigener Namensraum.
+
+## 7. Fehlerbehandlung
+
+- `ON ERROR GOTO label` (aktiviert Handler), `ON ERROR GOTO 0` (deaktiviert;
+  in einem aktiven Handler: Fehler weiterreichen → Programmabbruch),
+  `ON ERROR RESUME NEXT` — TODO: prüfen, ob das Vorbild das kennt
+  (QB-Familie: nein; Forms-Dialekt: ja?).
+- Im Handler: `RESUME` (fehlerauslösende Anweisung wiederholen),
+  `RESUME NEXT`, `RESUME label`.
+- `ERR` (Code), `ERL` (Zeilennummer, nur numerische Zeilennummern!),
+  `ERROR n` (Fehler auslösen).
+- Fehler im aktiven Handler → sofortiger Abbruch. Fehler ohne Handler →
+  Abbruch mit Meldung „Fehlertext in Zeile n" bzw. Debugger in der IDE.
+- Fehlerkatalog: siehe `tb-runtime/src/errors.rs` (implementiert).
+
+## 8. Ereignis-Traps (klassisch, ohne Forms)
+
+`ON TIMER(n) GOSUB label` + `TIMER ON/OFF/STOP`; analog `ON KEY(n)`,
+`ON PLAY`, `ON COM(n)`, `ON PEN`, `ON STRIG(n)`. Für Terminal Basic relevant:
+`TIMER` und `KEY`; Rest: Nicht-Ziel (siehe Abweichungen).
+
+## 9. Konsolen-E/A
+
+- `PRINT [#n,] liste` — Trennzeichen `;` (direkt anschließend) und `,`
+  (nächste 14-Zeichen-Druckzone). Zahlen: führendes Leerzeichen bzw. `-`,
+  nachgestelltes Leerzeichen. Abschluss ohne `;`/`,` → Zeilenumbruch.
+- `PRINT USING "format"; liste` — Formatzeichen: `#` Ziffer, `.` Dezimalpunkt,
+  `,` Tausendertrennung, `+`/`-` Vorzeichen, `$$` Währung, `**` Füllsterne,
+  `^^^^` Exponent, `&` String ganz, `!` erstes Zeichen, `\ \` n Zeichen,
+  `_` Literal-Escape.
+- `INPUT ["prompt"{;|,}] var, …` (mit `;` vor Prompt: kein „? ");
+  `LINE INPUT` (ganze Zeile in String).
+- `INKEY$` (nicht blockierend; "" wenn leer; erweiterte Tasten:
+  2-Zeichen-Sequenz `CHR$(0)+code` im Vorbild — Abweichung s. u.),
+  `INPUT$(n [,#f])`.
+- `LOCATE [zeile][,spalte][,cursor an/aus][,start,ende]`, `CSRLIN`, `POS(0)`.
+- `COLOR [vg][,hg]` (vg 0–31: 16–31 = blinkend; hg 0–7), `CLS`,
+  `WIDTH` (80/40 — wir: nur 80), `VIEW PRINT oben TO unten` (Scrollbereich).
+- `TAB(n)`, `SPC(n)` in PRINT-Listen.
+- `BEEP`, `SOUND freq, dauer` (Terminal-Bell / Nicht-Ziel, s. Abweichungen),
+  `PLAY` (Nicht-Ziel).
+- `KEY n, text$` / `KEY LIST` / `KEY ON/OFF` (Funktionstasten-Makros +
+  Statuszeile) — TODO: Umfang klären.
+
+## 10. Datei-E/A
+
+- `OPEN datei$ [FOR modus] [ACCESS zugriff] [lock] AS [#]n [LEN=reclen]`
+  Modi: `INPUT`, `OUTPUT`, `APPEND` (sequenziell), `RANDOM` (Standard),
+  `BINARY`.
+- `CLOSE [#n, …]`, `RESET` (alle schließen).
+- Sequenziell: `PRINT #`, `PRINT # USING`, `WRITE #` (CSV-artig, Strings in
+  `"…"`), `INPUT #`, `LINE INPUT #`, `EOF(n)`.
+- Random: `FIELD #n, breite AS var$…` (klassisch) **und** `GET/PUT #n
+  [,satznr] [,var]` mit TYPE-Variablen; `LSET`/`RSET` für Feldpuffer.
+- Binary: `GET/PUT #n, [pos], var`, `SEEK #n, pos` / `SEEK(n)`,
+  `LOC(n)`, `LOF(n)`.
+- Verwaltung: `NAME alt$ AS neu$`, `KILL datei$`, `FILES [muster$]`,
+  `CHDIR`, `MKDIR`, `RMDIR`, `FILEATTR`, `FREEFILE`.
+- Pfade: plattformneutral; `/` und `\` werden akzeptiert.
+
+## 11. Eingebaute Funktionen (Katalog)
+
+**Strings:** `LEN`, `LEFT$`, `RIGHT$`, `MID$` (Funktion **und** Anweisung),
+`INSTR([start,] s$, such$)`, `UCASE$`, `LCASE$`, `LTRIM$`, `RTRIM$`,
+`SPACE$`, `STRING$(n, zeichen|code)`, `ASC`, `CHR$`, `STR$`, `VAL`,
+`HEX$`, `OCT$`, `LSET`/`RSET` (Anweisungen).
+
+**Mathematik:** `ABS`, `SGN`, `INT` (abrunden), `FIX` (Richtung 0), `SQR`,
+`EXP`, `LOG`, `SIN`, `COS`, `TAN`, `ATN`, `RND[(n)]`, `RANDOMIZE [saat]`
+(kompatibler PRNG! → Testkorpus), `CINT`, `CLNG`, `CSNG`, `CDBL`, `CCUR`.
+
+**Datum/Zeit:** `DATE$` (Funktion und Anweisung — Setzen: Nicht-Ziel),
+`TIME$`, `TIMER` (Sekunden seit Mitternacht, SINGLE).
+
+**Sonstiges:** `LBOUND`, `UBOUND`, `FRE(…)` (freier Speicher — liefert bei
+uns Pseudowerte), `VARPTR`/`VARSEG`/`SADD`/`PEEK`/`POKE` → Nicht-Ziel
+(Fehler 73), `ENVIRON$`, `COMMAND$`, `SHELL [cmd$]`.
+
+**DATA:** `DATA konstanten`, `READ var, …`, `RESTORE [label]`.
+
+## 12. Forms-Anbindung (Details in forms-referenz.md)
+
+`form.eigenschaft = wert`, `form!steuerelement.eigenschaft`,
+Ereignisprozeduren `SUB name_Ereignis (…)`, `LOAD`/`UNLOAD form`,
+`form.SHOW [modal]`, `form.HIDE`, `MSGBOX`/`INPUTBOX$`-Funktionen,
+`DOEVENTS`, `SCREEN`-Objekt (aktives Formular/Steuerelement).
+
+---
+
+## Abweichungen vom Vorbild (beschlossen)
+
+1. **UTF-8/Unicode statt CP437** (2026-09-01). Konsequenzen:
+   - STRING ist eine Folge von Unicode-Zeichen (Codepoints); `LEN` zählt
+     Zeichen, nicht Bytes. `ASC`/`CHR$` arbeiten auf Codepoints
+     (`CHR$(9731)` = „☃"). `ASC("")` bleibt Fehler 5.
+   - String-Vergleich codepoint-weise (keine CP437-Sortierung).
+   - Der Bildschirmpuffer speichert Unicode-Zeichen; Rahmen werden mit
+     Unicode-Box-Drawing gezeichnet.
+   - Zeichen mit Darstellungsbreite ≠ 1: offen (siehe PLAN.md).
+2. **Keine Hardware-Nähe:** `PEEK`/`POKE`/`INP`/`OUT`/`CALL ABSOLUTE`/
+   Interrupts lösen Fehler 73 (Feature unavailable) aus.
+3. **`INKEY$` für erweiterte Tasten** liefert weiterhin
+   `CHR$(0) + code`-Sequenzen mit den klassischen Scancodes (F1 = `CHR$(0)+";"`
+   usw.), damit bestehender Code funktioniert. Zusätzliche moderne Tasten:
+   TODO.
+4. **Kein `CHAIN`/Overlay-Mechanismus**; `SHELL` startet die System-Shell.
+5. **Grafik-Anweisungen** (`SCREEN n>0`, `PSET`, `LINE`, `CIRCLE`, `PAINT`,
+   `DRAW`) sind Nicht-Ziel (Fehler 73) — das Vorbild war im Forms-Modus
+   ebenfalls textonly.
+6. **`PLAY`/`SOUND`**: `BEEP` = Terminal-Bell; Rest Nicht-Ziel (Fehler 73).
+7. **`WIDTH 40`** wird nicht unterstützt (nur 80×25).