为什么MoonBit的println和Json可以直接用？

刚开始写 MoonBit 时，有一个疑问：为什么下面的代码可以直接使用 println 和 Json？

println("Hello, MoonBit!")

let data : Json = { "name": "MoonBit" }

经过我一番研究，发现 println 和 Json 的基础定义来自 MoonBit 标准库里的 moonbitlang/core/builtin。

它是最基础的一层标准库包，提供基础类型和常用基础能力。

moonbitlang/core/prelude 是一个普通包。

MoonBit 默认让它在普通程序中可用。

它会导出 builtin 里的常用名称，所以普通代码可以直接使用它们。

后文的 builtin 和 prelude，说的就是这两个包。

可以把这条链路理解成：

builtin 提供基础能力
    ↓
prelude 用 pub using 导出常用名称
    ↓
普通 MoonBit 文件默认可以直接使用这些名称

prelude 为什么特殊？

prelude 是一个标准库包，不是 MoonBit 语法。

它的特殊之处在于：编译器会将它带入普通源文件的可见范围。

因此，println 的定义在 builtin 中，但 prelude 导出了这个名字。

Json 也一样。

builtin 提供该类型，prelude 再将它导出。

写普通代码时，不需要为这两个名称显式写 using。

这里的关键是 “自动可见” 这条编译器规则，而不是 prelude 本身变成了语法。

其他标准库名称能否直接使用，要看它是否由 prelude 导出。

还有一类 `“直接可用”`：语言和内建能力

并非所有不需要导入的内容都来自 prelude。

还有一些内容属于 MoonBit 语言本身，或属于与编译器和运行时紧密配合的基础内建能力。

let value : Int? = Some(42)
let result : Result[Int, String] = Ok(42)

match result {
  Ok(number) => println(number)
  Err(message) => println(message)
}

其中：

let、fn、match、if、for 等是语言语法。
Int、String、Bool、Unit、Option、Result 等是基础内建类型。
Some、None、Ok、Err 分别是 Option 和 Result 的构造器。
? 是 Option 的类型缩写。

例如 Int? 表示一个可能存在、也可能不存在的 Int。

可以这样记：

语言负责让 MoonBit 理解代码的写法和基础数据。

builtin 提供基础能力。

prelude 把最常用的名称带到普通代码的可见范围中。

当前不需要导入即可使用的 prelude 名称

下面是当前 prelude 公开且未废弃的名称。

它们可以直接写在普通 MoonBit 代码中。

函数和常量

abort、assert_true、assert_false、compare、debug_assert
fail、ignore、hash、inspect、panic、physical_equal、println
debug、debug_inspect、repr、json_inspect
assert_eq、assert_not_eq
null

类型和关联构造器

Json(...)：把值转换成 Json 的关联构造器，随 Json 类型一起可用。
Buffer、Set、BigInt
ArgsLoc、Array、ArrayView、MutArrayView、UninitializedArray
Failure、Hasher、Iter、Iter2
Json、Map、InspectError、SnapshotError、SourceLoc、StringBuilder
Repr、Regex、Ref、Lazy

可在类型声明中直接使用的接口名

Eq、Compare、Hash、Logger、Show、ToJson、Default
Add、Sub、Mul、Div、Mod、Neg、Shl、Shr、BitAnd、BitOr、BitXOr
Debug、FromJson

这份名单以当前 moonbitlang/core 仓库的 prelude/prelude.mbt 为准。

标准库仍在演进，后续版本可能调整默认导出的范围。

什么时候仍然需要显式引入？

当需要的名称不在 prelude 中时，就按对应包的使用方式引入。

例如，某个集合、随机数或命令行相关能力没有出现在上面的默认名称清单中，就不能因为它属于标准库而直接使用。

prelude 只导出一小组高频名称，不会覆盖所有标准库能力。

遇到 “为什么这个标准库名称不能直接用” 的问题时，先检查它是否由 prelude 导出，通常就能找到答案。