# sprach-frontend Specification

## Purpose
Das Sprach-Frontend übersetzt Terminal-Basic-Quelltext (VBDOS-kompatibler
Dialekt) in einen typgeprüften AST: Lexer, fehlertoleranter Parser und
semantische Analyse mit Diagnostik nach den Meldungstexten des Vorbilds.

## Requirements

### Requirement: Lexikalische Analyse nach Sprachreferenz
Der Lexer SHALL Quelltext gemäß docs/sprachreferenz.md §1 zerlegen:
Typ-Suffixe (`% & ! # $ @`) an Bezeichnern und Literalen, case-insensitive
Keywords (Bibliotheksnamen bleiben Bezeichner), `'`/`REM`-Kommentare,
`:`-Anweisungstrenner, Zeilenfortsetzung mit `_`, Hex- (`&H`) und
Oktal-Literale (`&O`), `""`-Escape in Strings sowie die Metabefehle
`'$INCLUDE`, `'$STATIC`, `'$DYNAMIC`.

#### Scenario: Suffix trennt Bibliotheksfunktion von Keyword
- **WHEN** der Lexer `STRING$` und `STRING` liest
- **THEN** wird `STRING$` als Bezeichner (Builtin) und `STRING` als Typ-Keyword erkannt

#### Scenario: Zeilenfortsetzung
- **WHEN** eine Zeile nach Leerraum mit `_` endet
- **THEN** wird die Folgezeile ohne Zeilenende-Token angeschlossen

### Requirement: Literal-Typisierung
Der Lexer SHALL numerische Literale typisieren: Ganzzahlen INTEGER → LONG
→ Gleitkomma nach Wertebereich; `E`-Exponent → SINGLE, `D`-Exponent →
DOUBLE; Suffixe erzwingen den Typ (Überlauf → Diagnose „Overflow");
Dezimalpunkt-Literale bis 7 signifikante Stellen → SINGLE, darüber →
DOUBLE (Projektentscheidung 2026-09-02); `@`-Literale als
Currency-Festkomma ×10 000.

#### Scenario: Schwelle SINGLE/DOUBLE
- **WHEN** die Literale `1.5` und `3.14159265` gelext werden
- **THEN** ist `1.5` SINGLE und `3.14159265` DOUBLE

### Requirement: Vollständige Anweisungs-Grammatik
Der Parser SHALL den Anweisungssatz des Dialekts in einen AST überführen,
darunter: Zuweisung inkl. `MID$`-Anweisung, `PRINT`/`LPRINT` (mit
`USING`/`#`-Datei, `?`-Kurzform), `INPUT`/`LINE INPUT`, `IF` (Block und
einzeilig, `THEN zeilennummer`), `SELECT CASE` (Werte, `TO`-Bereiche,
`IS`-Vergleiche, `CASE ELSE`), `FOR`/`DO`/`WHILE`-Schleifen mit `EXIT`,
`GOTO`/`GOSUB`/`RETURN`/`ON … GOTO|GOSUB`, `ON [LOCAL] ERROR`/`RESUME`,
`DIM`/`REDIM`/`ERASE`/`CONST`/`DEFtype`/`OPTION`/`TYPE…END TYPE`/
`DECLARE`/`SUB`/`FUNCTION`/`CALL`, `COMMON`/`SHARED`/`STATIC`,
`DATA`/`READ`/`RESTORE`, `DEF FN` (einzeilig und Blockform),
`VIEW PRINT`, `NAME … AS`, Ereignissteuerung (`TIMER/KEY(n)/UEVENT
ON|OFF|STOP`) sowie die komplette Datei-E/A-Grammatik (`OPEN` in beiden
Syntaxen inkl. `ISAM`-/`ACCESS`-/`LOCK`-Klauseln, `CLOSE`, `FIELD`,
`GET`/`PUT`, `LSET`/`RSET`, `WRITE`, `SEEK`, `LOCK`/`UNLOCK`).
Zeilennummern und Labels am Zeilenanfang SHALL als Sprungziele erfasst
werden.

#### Scenario: Blockstrukturen über mehrere Zeilen
- **WHEN** ein `SELECT CASE` mit `CASE 1: PRINT "eins"` und `CASE ELSE` geparst wird
- **THEN** entsteht ein Select-Knoten mit zwei Armen und Inline-Anweisungen im ersten Arm

#### Scenario: Fehlertoleranz je Anweisung
- **WHEN** eine Anweisung einen Syntaxfehler enthält
- **THEN** wird eine Diagnose mit Position gesammelt, bis zum Anweisungsende synchronisiert und die Folgeanweisung normal geparst

### Requirement: Semantische Prüfung
Die Semantik SHALL prüfen: Typkompatibilität (numerisch ↔ numerisch,
String ↔ String; sonst „Type mismatch"), implizite Deklaration bei
Erstverwendung (Suffix-getrennte Variablen), `DEFtype`-Buchstabenbereiche,
`OPTION EXPLICIT` („Variable not defined"), Arrays (implizit, `DIM`,
`REDIM`; doppelte explizite Deklaration → „Duplicate definition"),
UDT-Feldzugriffe (`kunde.name` mit Feldtyp; unbekanntes Feld → „Element
not defined"), `SHARED`-Import von Modulvariablen in Prozeduren,
Konstantenfaltung für `CONST` (nicht konstant → „Invalid constant"),
Sprungziele („Label not defined") sowie Prozedur- und Builtin-Signaturen
(Anzahl → „Argument-count mismatch", Typen).

#### Scenario: Typkonflikt
- **WHEN** `a$ = 1` geprüft wird
- **THEN** wird „Type mismatch" mit Quelltextposition gemeldet

#### Scenario: UDT-Feldtyp
- **WHEN** ein `TYPE` mit Feld `Name AS STRING * 30` deklariert ist und `k.Name = 5` geprüft wird
- **THEN** wird „Type mismatch" gemeldet

### Requirement: Compile-Zeit-Abweisung deklarierter Non-Features
Die Semantik MUST jede Verwendung der in docs/sprachreferenz.md
(„Abweichungen") deklarierten Non-Features — Hardware-Nähe (`PEEK`,
`POKE`, `INP`, `OUT`, `WAIT`, `BLOAD`/`BSAVE`, `VARPTR`-Familie, `CALL
ABSOLUTE`/`INTERRUPT`, `IOCTL`), `CHAIN`, Grafik-Anweisungen, `SOUND`/
`PLAY` und die Event-Geräte `COM`/`PEN`/`PLAY`/`STRIG` — zur Compile-Zeit
mit der Meldung „Feature unavailable" abweisen. Dokumentierte Features
außerhalb dieser Liste MUST NOT abgewiesen werden (Guiding Principle).

#### Scenario: Hardware-Zugriff
- **WHEN** `POKE 100, 1` oder `x = PEEK(100)` kompiliert wird
- **THEN** erscheint die Compile-Diagnose „Feature unavailable"

### Requirement: Diagnostik mit Vorbild-Meldungen
Diagnosen SHALL exakte 1-basierte Quelltextpositionen (Zeile, Spalte)
tragen; die Meldungstexte SHALL dem Katalog des Vorbilds folgen, wo eine
Entsprechung existiert (z. B. „Type mismatch", „Duplicate definition",
„Label not defined", „Subprogram not defined", „Overflow").

#### Scenario: Position in der Diagnose
- **WHEN** in Zeile 3 ein Typkonflikt auftritt
- **THEN** nennt die Diagnose Zeile 3 und die Spalte des Ausdrucks

### Requirement: Typisiertes HIR als Sema-Ausgabe
Die semantische Analyse SHALL neben den Diagnosen einen typisierten,
abgesenkten Zwischenbaum (HIR) liefern, der die Codegen-Eingabe bildet:
Namen sind zu Slot-/Tabellenindizes aufgelöst, jeder Ausdrucksknoten
trägt seinen Ergebnistyp, `CONST`-Werte sind gefaltet, `DEFtype`-Regeln
angewandt und implizite Konvertierungen als explizite
Konvertierungsknoten materialisiert. Bei Diagnosen mit Fehlercharakter
darf kein HIR für das betroffene Konstrukt garantiert werden; ein
diagnose-freies Modul MUST ein vollständiges HIR ergeben.

#### Scenario: Konvertierung wird materialisiert
- **WHEN** `d# = i% + 1.5#` semantisch analysiert wird
- **THEN** enthält das HIR einen expliziten Konvertierungsknoten INTEGER→DOUBLE unter dem Additionsknoten und die Zuweisung trägt den Zieltyp DOUBLE

#### Scenario: Diagnose-freies Modul liefert HIR
- **WHEN** ein Korpusmodul ohne Diagnosen analysiert wird
- **THEN** liefert das Frontend ein HIR, aus dem der Codegen ohne erneute Namens- oder Typauflösung Bytecode erzeugen kann