C# 教学子集前端引入计划（2026-09-20 v4：砍 C++ 后 MoonBit 载体重设计）

状态注记（2026-10-04）：本计划为设计稿（CS 批排在 MoonBit 迁移语言版图扩展窗口，未开工）——§7 时序表中"结构重构交付后启动"的时点已远超，实际启动锚随 MoonBit 1.0 后语言版图排期（勿以本文 §7 时序为执行依据）。头部所述 capi 评审文档已归档（docs/archive/ARCHIVE_CAPI评审回复与实现状态.md），下游对接形态以《出口分档与宿主策略.md》为准。

决策背景：SharpTutor（WPF/.NET 的 C# 教学 IDE）是本仓库前端切割后的第一个外部消费者， 已完成 C/C++ 引擎集成对接（capi 签名评审定稿、serve 主路径、15 用例冒烟集，见 CAPI评审回复与实现状态.md）。在此之上，其"多语言对比教学"要从静态并排面板升级为 可执行白箱对照，需要原生 C# 引擎：算法可视化自动检测 + 极细颗粒度纠正。 其自研 Roslyn 转译路线（C# 降解为 C 再调 Vitro）已实证文本层降解撞语义错位——报错 定位在生成代码行号、误区模式表无法映射 C# 引用语义——从反面验证了原生白箱前端的必要性。

立项三条件齐备：锚定客户（13 章课程代码 = 天然验收用例集）、真实需求（对方明确的 消费缺口）、替代路线已排除（转译器降为参考实现，见 §8）。

执行时机：本仓库 结构重构与C23锚定决议.md 全批次交付后启动（时序见 §7）。 本计划 v3 已吸收 SharpTutor 消费侧评审（2026-09-11），吸收记录见 §11。

1. 定位边界声明

定位扩展：教学 C/C++ 子集参考执行引擎（白箱）——主轴不变，新增 C# 教学子集作为 第二前端，由 SharpTutor 诉求锚定。原"后端语言锁定 C/C++"口径（定位主计划 §0）随之 扩展，待在 后端定位与白箱计划.md 同步声明（待办，见 §11）。

不换（行为资产，与重构计划同一张清单）：

• 编译管线五段结构（Lexer → Parser → TypeChecker → CodeGen → VM）
• 字节码格式与 685 个 Shadow golden（C# 侧只允许按既有规则追加 opcode，本计划追加 3 个）
• 出口协议（capi ABI / serve 协议 / StepPayload schema——只增不改语义）
• VM 1MB 线性内存模型与教学检测语义（UAF/Double-Free/泄漏报告）

换：

• 语言分派：is_cpp_mode 布尔穿透 → enum SourceLang { C, CSharp } 单源化 （砍 C++ 裁定（2026-09-20）后为二语言；Rust 侧现状检测点 compile_pipeline.rs:631 实测，Session/CompileState 无语言字段，9 处 "main.c" 兜底字符串按扩展名生成； MoonBit 侧落点：前端入口包选择 + lang 由错误码构造方式携带，随 diag 包一并）
• 前端载体：vitro/engine/csharp/{lexer,parser,typeck,codegen} 四包（2026-09-20 拍板）——执行载体已随 MoonBit 迁移转为 MoonBit workspace（v3 写的 vitro_csharp_frontend crate 作废），CS 批次排 S6 后启动；共享/专属切线 = 表达式/语句层共享（Expr/Stmt 全族 + ast 包已预留的 Try/CatchClause 激活——MoonBit ast/stmt.mbt 现状即 reserved-for-csharp）、声明层分叉 （类/引用语义在 csharp/typeck；表达式定型内核消费 vitro/engine/typeck， S4 函数式重建形态对此友好）
• 新增 3 个 opcode：TryBegin=44 / TryEnd=45 / Throw=46——进 MoonBit opcode 编号契约（0..137）的历史空号 44–49；Rust 侧同段为空号，对拍面零扰动 （不再需要 v3 设想的"executor 分发 + JIT 白名单 + 跳转重定位"三处成本清单—— S6 vm 按三执行状态 v1 设计直接内建，见总计划包图 L7）

明确不做：

• Roslyn 进引擎：wasm 出口（Roslyn 进不了 wasm32，白箱形态会死）+ 诊断主权 （E 码/中文修复建议/子集裁决是引擎卖点，CSxxxx 标准诊断替代不了）。Roslyn 固定在 防线侧（golden 生成）与消费侧（SharpTutor 编辑器波浪线/补全），与引擎互补。
• 动态语言 variant VM / Python 前端（前序评估已裁：赛道有霸主、无锚定客户）
• ORC/所有权模型降解（C# 心智模型是"引用"，所有权是额外概念负担）

2. 核心设计裁决

3. ARC：引用类型生命周期（替代 GC）

裁决：GC 不是教学内容，降解为 ARC 确定性模型——引用类型堆分配，region 元数据挂 refcount: u32，赋值/传参/返回/作用域退出/字段与集合元素覆盖时插 release/retain 对， 计数归零立即释放。

实现要点（MoonBit 载体形态）：

• Retain/Release 走 CallHost(RETAIN/RELEASE) 两个新 host id，零新 opcode（参数走 操作数栈传 u32 地址，既有 host func 约定）；
• 插桩点由 csharp/typeck 按静态类型判定，落点为 S5 codegen 的作用域化槽位池 （LIFO acquire/release + 重复占用断言——codegen 勘察的必做项，砍 C++ 后无 cpp/raii.rs 形态可照搬也不需要：C++ RAII 要处理"任意用户析构函数跑在退出 路径上"，ARC 只插 retain/release 指令对，无用户代码在退出路径，复杂度低一档）；
• refcount 随 MemorySnapshot.regions 自动序列化——S6 vm 的 region 表 v1 设计 即含 refcount 字段（时间旅行免费安全，非事后扩快照结构）；
• 与真实 .NET 对象头的计数位置差异不可观测（子集无 unsafe、无 sizeof(class)）。

为什么成立：

1. 行为对齐问题被子集边界消解——子集不支持 GC.Collect/WeakReference/Finalizer/ IDisposable 模式，ARC 与 tracing GC 的差异在 stdout 通道不可观测，shadow 防线 照常（golden 由 dotnet 生成，逐字节一致）；
2. "不回收"方案有真实撞墙风险：1MB 堆区约 900KB，密集 new 循环 3~5 万次即 trap， 会制造假教学错误（真实 .NET 不会）；
3. 白箱增值：计数变化实时可见 = "值类型 vs 引用类型赋值语义"（C# 教学头号难点）的 可视化，.NET 真实 GC 反而给不了。

循环引用：ARC 下永不释放 → 泄漏报告抓出 + E5xxx 教学卡（"这是 ARC 学习点不是错误， 真实 .NET 的 GC 会回收"）。双向链表类用例配专门话术。

诚实记录（进 C# 子集 spec）："引用类型生命周期采用 ARC 确定性模型降解；与 .NET tracing GC 的差异在子集输出通道不可观测；内存面板展示 ARC 模型；循环引用为 ARC 特有 教学点。"ARC 的机制层（region 表 + refcount + 确定性释放）未来可反哺 C 侧别名教学。

4. 异常设计（核心章节，教材高频特性，不裁）

《C# 本质论》自第 5 章起随手使用 try/catch/finally/throw，防御式编程（throw new ArgumentException）本身是教学内容。且栈展开逐帧动画是 C 侧结构上做不出来的独家白箱 画面。

4.1 字节码层：显式 handler 栈（不用异常表）

真实 CLR 用异常表 + zero-cost 展开，教学子集不用——范围查询复杂、白箱不可见。新增 3 个 opcode：

TryBegin <handler_idx>   ; 压入 handler frame
TryEnd                   ; 弹出 handler frame（正常离开 try 范围）
Throw                    ; 抛出：栈顶是异常对象引用

VM 新增执行状态：

• handler 栈：Vec<HandlerFrame { catch_ip, frame_idx, stack_depth, mem_stack_top }>。 Throw 时恢复三项并跳 catch_ip，try 块内中间计算值自然作废；
• 当前异常寄存器：异常对象引用。catch 变量 catch (Exception e) 即存入局部变量 （走 ARC +1）。

catch 匹配按类型链：内置异常族（约 7 个）硬编码继承链，用户自定义异常类查声明链。 多 catch 自上而下、e.Message 读取均为普通字节码。

4.2 跨函数展开：UNWINDING 状态机 + 逐帧 step

Throw 时当前帧无 handler → 进入 UNWINDING：逐帧弹出 call_stack，每帧批量 release 局部引用（见 4.6）、执行该帧未完成的 finally 块，向上一帧。 每弹一帧 / 执行一个 finally 块 = 一个 VM step（行为契约，见 §6-B）。由此直接获得： 时间旅行进度条上展开是平滑可 seek 区间、call_stack 逐帧缩短驱动栈展开动画、实现是 普通指令流。

finally 的正常路径语义（return/break/continue 穿过 try 块时执行）由 csharp/codegen 在控制流出口插桩（落 S5 槽位池的控制流出口机制——Rust 侧该形态由 cpp/raii.rs 演化而来，MoonBit 侧无此包袱、按 C# 语义直接设计）。finally 内抛新异常覆盖旧异常 按 .NET 自然语义。

4.3 内置异常映射：现有 trap 转 throw

实现落点在 codegen 层（C# 模式的检查生成 Throw 序列而非 trap 指令），VM trap 语义 本身不动——C 侧 636 golden 与检测语义零影响。

未捕获 = trap，含过渡语义：传播出 main → 程序终止，trap 消息 .NET 风格 （Unhandled Exception: System.DivideByZeroException: ...）。CS3a 阶段（无跨帧展开） Throw 遇当前帧无 handler 时直接 trap，消息格式与 error_code 与最终一致—— CS3b 只把"立即死"改为"逐帧展开后死"，消费端判分契约（run_json status 三态 + trap.error_code）两段之间零变化。

shadow 口径：判分用例一律 catch 后输出（SharpTutor fixtures 编写规范）；未捕获 异常的终止输出中栈轨迹部分与 dotnet 不逐字节一致（简化轨迹），golden 比对只对 message 前缀。进诚实记录。

4.4 throw; 与 throw e;：轨迹保留差异（教材考点，随 CS3a）

throw; 保留原始栈轨迹 vs throw e; 重置——《本质论》明确警告后者的经典陷阱题。 实现：异常对象挂"原始抛点"字段，throw; 不改写、throw e; 改写为当前点，未捕获 终态消息展示原始抛点行号。增量 = 一个字段 + Throw 双形态判别。throw; 帧内形态随 CS3a（当前异常寄存器与嵌套 try 的外层 handler 在 CS3a 即工作），CS3b 自然获得跨帧 重抛。

4.5 × 时间旅行：最深技术点

handler 栈进 VMSnapshot（新字段）。UNWINDING 中间态也是可快照状态：须记录 "当前异常寄存器 + 剩余待展开帧 + 目标 handler"，否则 seek 落在展开区间中间恢复出 撕裂状态。CS3b 显式设计 + 快照往返测试（展开中间态 snapshot → restore → 继续展开 到同一终态）。异常对象在堆上由 MemorySnapshot 自然随行。

4.6 × ARC：展开清理复用帧退出清理机制

展开弹帧时被弹帧的引用类型局部变量逐个 release——落点为函数表的"帧退出清理列表" 机制（S6 vm 按此 v1 设计：Rust 侧该列表由 C++ RAII 历史演化而来，MoonBit 侧直接 以"ARC release 动作"为一等 citizens 设计，同一列表机制、动作只有 release）。 异常对象由当前异常寄存器持有（+1），catch 结束 -1。零新机制。

4.7 × JIT

JIT 倾向不搬（总计划 F-3，S9 复核）——若复活，含 TryBegin 的函数排除出 trace 编译为既定行为契约（contracts.rs::try_excludes_jit 条目已落，迁移随 S7 protocol/ unified 包平移），与"含断点的循环排除"同一模式。教学程序性能无感。

5. 子集口径 v1（待 SharpTutor 红线清单回填）

支持：值类型（struct 按值语义，栈分配）/ class（字段/方法/构造/this/静态成员—— C# 语义原生多 Pass：类注册 → 字段布局（引用字段标 ARC）→ 方法签名 → this 即 引用；内部名走 vitro/engine/names 产名族机制（ctor_def_name/method_mangled_name 等 API 现成，C# 规则比 C++ 简一档：无模板实参嵌套/命名空间，重载消歧够用））/ 继承 + 虚函数（虚表 + CallPtr——机制层与 C++ 殊途同归，语义层无 C++ 包袱：无 多重继承/虚继承/纯虚函数声明歧义，单继承 + 隐藏方法 new 关键字按子集裁）/ 数组 / foreach / List<T>、Dictionary<K,V>（BCL 数据驱动：类型面为内建泛型类型 ——非用户模板实例化，自定义泛型 D3 已裁；实现走 host func/bytecode 库 + JSON 接口声明唯一真相来源（Phase 41 机制遗产保留，数据文件换 BCL 签名，落 vitro/engine/containers JSON 数据驱动包——dotnet oracle 下它们是真 BCL 类型， 不走 vitro_vec 式内置容器路线（4 例 clang_compile_fail 的教训）））/ try-catch-finally-throw / 7 个内置异常 / e.Message / 自定义异常类 / throw; / Console.WriteLine/ReadLine（host func 映射）。

裁剪：when 过滤器、checked/OverflowException、async、委托/事件、属性语法糖、 LINQ、自定义泛型、IDisposable/using 模式、Finalizer、WeakReference、GC.Collect、 unsafe、decimal、多文件工程、运算符重载。

语料画像（2026-09-12 实测，SharpTutor CourseData，贡献方确认全量贡献）： 13 章 521 个 .cs，每课自带 solution.cs / exercise.cs / expected.txt （dotnet golden 已存在）/ fixtures.json（多 fixture：同一程序多组 stdin→expected，如 alg01 三组判分）。章节→批次映射：ch01–04（78 文件）= CS1 验收面；ch05–06（63）= CS2；ch07（45）= CS4；ch08 LINQ / ch10 Assembly / ch13 WPF = 裁剪区；ch12_AlgoBank（153，多 fixture 算法库）= CS6 同族。

ch01–04 特性画像（红线清单的事实底座）：顶层语句 100%（全语料亦然—— 无 Main，入口合成是 CS1 硬需求）；int.Parse/TryParse 24%、Console.ReadLine 23%、表达式体方法 17%、var 11%、try/catch 8%（这 7 个用例归 CS3a）、插值 6%、 class 5%、foreach 3%、List 1%、继承 0%（ch05 起）。§5 草案据此修订： +顶层语句（入口合成）、+表达式体方法、+var、+字符串插值（基础形态： 变量/表达式插值，随 CS1）——6% 用量看似低，但它是 ch02 的教学主特性、C# 的 签名级语法，教材自第 2 章起随手使用；格式化说明符裁定见下（随 CS4，invariant 固定）。Convert. 待红线裁决。

字符串插值裁定（2026-09-20 下游评审定稿，分层定核）：语法层（lexer 切分，无争议） → 语义核 = format host func（逐 hole append、invariant 固定）→ 库糖（string.Format CS4+ 委托同一 host func）。五条依据：① 库面依赖倒挂——string.Format 显式调用不在 CS1 特性画像，为 6% 语法糖实现整套格式迷你语言 + object[] 装箱 + culture 参数面是 尾巴摇狗，host func 只需一个入口；② 零装箱——CS1 值模型只有值类型，string.Format 形态意味着为单一特性引入装箱，host func 走既有"签名真相源单表"纪律不添第四个格式化 实现面；③ 步进教学（heron M3/V 硬需求）——降级成逐 hole 的 format_value(v) + concat 序列，每个 hole 一帧时间旅行可见（插值恰是"让学生看见每段先求值再拼接"的 特性），string.Format 形态是单步黑盒；④ :F2 边界被结构性封死——host func 内 固定 invariant，culture 在 CS1 API 面上不存在，"后置"不是暂不实现而是无处存在， CS4+ 裁定只动 host func 可选第二参数、降级形态零返工；⑤ 诊断保真——各 hole 独立 精确 span，运行期错误直指 hole；且 .NET 6+ Roslyn 真实降级即 DefaultInterpolatedStringHandler 逐段 Append，形态反而贴近真实编译器。

语料实证两修正（随本裁定写入）：① 格式说明符"后置 CS4 之后"有时间冲突—— 全语料 3 处中 2 处在 ch07（= CS4 验收面）：c03_string.cs 的 {ratio:P1}（百分比， 文化敏感度高于 F：百分号位置 + 小数点）、c12_format.cs 的 {pi:F3}——裁"格式 化说明符随 CS4 落地（invariant 固定）"（ch07 45 文件验收面不裁减；invariant 下 P1/F3 实现面仅 host func 格式化分支；{ratio:P1} 兼作 invariant 生效的红→绿锚： culture 环境下 dotnet golden 与 vitro 逐字节一致即证据）；π ≈ 非 ASCII 字面量—— 编码契约接 vitro/engine/source 单源：源文件与引擎内部一律 UTF-8 字节流（与 column = 字节偏移+1 契约同源），UTF-16 只存在于 host func 边界转换点（Console 输出/ e.Message）；Roslyn oracle 的 span 为 UTF-16 码元口径，E1 对拍归一层做一次 码元→字节转译并登记。② 对齐 ,N 全语料零命中——CS1 语法面明确拒绝 + 专用诊断 （E5xxx 一条 + 红→绿锚；拒绝而非静默忽略——静默忽略是 shadow 假 match 温床）。

词法层锚（下游附加要求，CS1 验收面）：每 hole 独立精确 span（诊断与步进定位 前提）；hole 内字符串字面量花括号配平边界（$"{"}"}" 类）进 lexer 红→绿锚； $""" raw 插值字符串写明非目标；文化感知归宿写死——将来若开只以显式 session config 形态（默认 invariant、判分模式强制 invariant，与 deterministic:true 同纪律）进 DIFF 台账一条，判分强制这条升格为行为契约（contracts.rs/MoonBit unified 包同表，与 unwinding_step_granularity 并列——判分可复现性前提，tripwire 级保护）；double→string 最短往返差异（C# ToString 打 0.3、printf %f 打 0.300000）登记诚实记录，format_value 为唯一落点——该差异同时进 C 侧诚实 记录（printf %f 与最短往返表示的固有差异，C 教学同遇）。

语料格局（2026-09-20 定稿）：

由此 C# 侧形成双 oracle 格局：dotnet 管运行时行为（"clang 之于 C shadow"）、 Roslyn 管静态解析面（token 流/诊断序列/AST 形态）——两者都在防线侧，与"Roslyn 不进引擎"裁决无冲突。

诊断管线 C# 数据表（CS5）：误区模式首批 = 空 catch 吞异常、catch (Exception) 过宽、 finally 里 return、== vs Equals、可变列表别名、循环边界 off-by-one 的 C# 表述 （<= 配 arr.Length）、List<T> 容量与 Count 混用、foreach 中修改集合、字符串不可变 性误解（s.Replace 非原地）。概念图加异常域节点（栈展开/异常层次/try-catch-finally 顺序）。

6. 协议增量（schema v0.1 预留位 + 行为契约）

A 档：StepPayload 增量字段（四项，随 v0.1 冻结以预留位写入 spec/STEP_PAYLOAD_SCHEMA_V0_1.md，CS3b 激活）：

1. handler_depth: int——"当前受几层 try 保护"直读；
2. unwinding: bool + unwind_frames_left: int——展开态显式标记 + 剩余帧数， 展开动画驱动字段；
3. current_exception: {type_name, message, addr, origin_line} | null——当前异常 寄存器可见；addr（u32 堆地址）联动内存面板 region 高亮（ARC 教学闭环）； origin_line（原始抛点行号，2026-09-12 评审补充）——throw; 保留 / throw e; 改写（§4.4），知识卡片"原始抛点在第 X 行"结构化直读本字段， 不解析 trap message 文本。

B 档：词汇契约：

• 行为契约："UNWINDING 每帧一 step，展开不可被合并成单步"（与"JIT 断点完整性" 同列行为契约清单，防未来性能优化毁掉展开动画）——已落代码： unified/contracts.rs::BEHAVIOR_CONTRACTS 条目 unwinding_step_granularity + 可执行判据 check_unwinding_granularity（schema §9.3）；
• 行为契约：含 TryBegin 的函数排除 JIT trace（同表条目 try_excludes_jit）；
• semantic_label 词汇表补异常域条目（"抛出 IndexOutOfRangeException"/"展开弹出 Main 帧"/"执行 finally 块"/"捕获 DivideByZeroException"）并进 schema 附录， 词汇即契约，消费端 UI 直读不做推断。 ——此项同时是重构计划 R3"教学标注双来源"的收口方案：semantic_label 从自由文本 启发升级为受控词汇表枚举，collector.rs 的启发逻辑降为词汇表映射函数。 2026-09-12 落地：schema 附录 B + unified/vocabulary.rs 单源 + serve semantic_labels 出口 + 词汇闭包防线（SharpTutor S4 §6 异常域首批 4 条以 reserved 状态预先登记，激活即"契约兑现"而非"新增契约"）。

C 档：schema 签字回放场景第四组（前三组：防抖编译流/判分流/单步+seek+内存查询 交错流）：异常交错流——throw → 逐帧展开 → catch → 再 throw → finally 内 return， l07 形态真实课程代码。

7. 批次计划与触发时序（v4：MoonBit 载体重排）

时序锚（2026-09-20 v4 重排——执行载体由 Rust crate 改为 MoonBit workspace，砍 C++ 裁定后前置归位）：

• CS0 可与 S7 并行（纯内部：SourceLang 二元 + lang 携带 + "main.c" 兜底按 扩展名——落 MoonBit diag/入口包）；
• S5 codegen（作用域化槽位池 LIFO + 布局规划器）为 CS1/CS2 硬前置——ARC 插桩 压在显式 acquire/release 槽位池上（codegen 勘察必做项，原 U3 槽位手术由 S5 目标 架构直接实现，不再是独立前置批次）；
• S6 vm（三执行状态 + region refcount，见总计划包图 L7）为 CS3/CS4 硬前置—— handler 栈/异常寄存器/UNWINDING 是 v1 设计输入非事后补丁；
• 原"S3（C++ 收口）为 CS2/CS3 双重硬前置"作废——砍 C++ 裁定（2026-09-20）后： 模板手术消失、C++ 寄生收口由零迁移天然完成、CS2 语义参考保留在 Rust oracle 冻结区（Phase 32/33 实现思路可查，"垫脚石"损失已裁定可接受）；
• S8 差异台账收编：E4xxx 语义冻结、编码口径转译、double→string 往返差异三条 随各批次进账。

触发/验收前提：对应 S 批次验收线保持（shadow 逐项一致 / moon test 全绿 / typeck_diff 四目录 PASS / facts 漂移 0）。

中止与改判判据（v4 修订，2026-09-12 v1.2 吸收沿用）：① R5 判据直接约束 CS 批次——计时对象换 MoonBit S5 新结构（单遍 codegen + LIFO 槽位池；Rust 侧旧结构 的观察窗不继承，S5 交付起算）：C# 引入（CS2/CS3）后 3 个月内因该结构产生 ≥3 起 合法性缺陷（误拒合法代码或静默错值）→ 结构本身进重判；② 中止条件——任何阶段发现 P0 级新事故（GB 级资源事故/静默错值扩散到核心语义）→ 立即冻结该阶段按事故归档 制度留痕；③ CS 批次缺陷须按"缺设计 vs 缺补丁"归因入台账（R5 的判定输入），嵌入 CS2 起的批次验收。

量级参考：CS1 对标 E2（~2.5k 含测试）；CS3（a+b 合计）约 2~3k 含测试，快照状态机 是大头。

8. 双方分工与对等承诺（SharpTutor 评审确认）

上游（本仓库）：引擎、管线、协议、防线。

SharpTutor：

1. C# 语料全量贡献（2026-09-12 确认，本地镜像 D:\code\SharpTutor）： CourseData 13 章 521 个 .cs + 76 个 expected.txt golden + fixtures.json 多 fixture 清单。shadow 驱动与 golden 生成管线归本仓库（2026-09-12 修订， 原"golden 由其生成"调整为"语料由其贡献、管线/门禁归引擎仓库"——防线自服务 与复现性要求 dotnet 版本钉死、用例改动自刷新 golden；跨仓库供货会复刻 G10/G12 类漂移。dotnet 之于 C# shadow = clang 之于 C shadow，都是外部参考 实现）；
2. 转译器再定位：Roslyn 转译器从"替代路线"降为 CS1/CS2 期间参考实现（转译 产物 = 子集用法活文档）+ 原生前端未覆盖特性的快速通道；CS0 前作为需求验证工具 产出透视模式使用数据；
3. CS1 验收面：ch01–04 课程代码即子集用法测试集；
4. 红线清单 C# 版：子集口径确定后 48 小时内交付（同 C 侧机制），含"判分用例一律 catch"规范。

9. 教学增值（组合画面承诺样例）

学生写的冒泡排序第 3 轮把交换条件写反 → algorithm_step 识别"冒泡排序，phase=交换" 但结果序列错误 → TraceAnalyzer 误区模式命中"交换方向反了" → 知识卡"比较的是 arr[j] > arr[j+1]，你想升序还是降序？" → seek 回交换发生的那一步看变量。 ——这条链每一环的协议字段已存在或已列入 §6-A 档，C# 立项使它对 C# 代码同样成立。 另：栈展开逐帧动画（异常从第 3 层抛出 → 逐帧弹出 → finally → catch 接住）为 C# 白箱独有画面。

10. 诚实记录预设（进未来 CS_SUBSET_SPEC）

1. ARC 降解差异（§3 引文）；
2. 未捕获异常终止输出的轨迹简化（§4.3）；
3. throw;/throw e; 轨迹保留语义按"原始抛点字段"口径实现，与 .NET 完整栈轨迹 不同（简化轨迹 + 原始抛点行号）；
4. refcount 位于 region 侧表而非对象内存（对子集不可观测，记录实现口径）；
5. C# 基础数值类型（int 32 位 / long 64 位 / double IEEE）与引擎现有模型对齐， 无精度差异；decimal 不支持（§5 裁剪）。

11. 状态记录

• 2026-09-20 v4 重设计（砍 C++ 裁定联动，本轮全部落档）：上游拍板砍 C++ （总计划 F-2 裁定：零迁移、Rust oracle 保留为语义参考、C++ 防线退役归档）——本 计划随之四项重设计：① 载体改 MoonBit 四包 vitro/engine/csharp/{lexer,parser, typeck,codegen}（CS 批排 S6 后；共享切线 = 表达式/语句层共享、声明层分叉）； ② 类模型原生设计——"照搬 C++ 多 Pass（类布局注册→this 注入→mangled C 函数）" 全部换 C# 语义原生流程（D2），names 产名族机制复用、规则简一档；③ VM 面 前置——handler 栈/异常寄存器/UNWINDING + region refcount 进 S6 v1 设计（总计划 包图 L7），opcode 44/45/46 进空号；④ 时序重排——S5 槽位池/S6 vm 为 CS 硬前置， 原"S3 C++ 收口 + U3 手术"前置作废归位，R5 计时对象换 S5 新结构。插值裁定 （下游评审定稿）：format host func 语义核（逐 hole append、invariant 固定）， string.Format 降位 CS4+ 库糖——五条依据与语料实证两修正见 §5（格式说明符改 随 CS4（ch07 两文件为红→绿锚）；对齐 ,N 零命中明确拒绝 + 专用诊断）。 语料格局定稿：SharpTutor 521 文件入库（贡献条款注记随入库 PR）；TheAlgorithms/ C-Sharp（605 文件，纯类库零 Main、GPL3）外置做静态边界语料（Roslyn 防线侧 oracle，拒绝面回归）——C# 双 oracle 格局：dotnet（运行时）+ Roslyn（静态）。 E4xxx 冻结不重映射（实测 38 码位保哑臂，语义进 S8 台账），E5xxx 维持新段。 编码契约：源文件与引擎内部一律 UTF-8（接 vitro/engine/source 单源），UTF-16 仅存 host func 边界，Roslyn span 归一时码元→字节转译登记。
• 2026-09-11 v3 定稿：吸收 SharpTutor 消费侧评审——三点决策答复（throw; 保留并 连带轨迹考点进 CS3a；输出契约确认判分器依赖 run_json 三态 + error_code； CS3 拆 a/b 两段独立验收）；A 档三字段 + addr 微增，以 v0.1 预留位随 Phase 1 冻结写入（待办：编辑 spec/STEP_PAYLOAD_SCHEMA_V0_1.md）；B 档词汇表契约确认为 R3 收口方案；第四组回放场景进签字材料；G9 排期确认（CS5）；ARC 裁决（替代早期 "计数只做可视化"方案）；Roslyn 定位（防线 golden + 编辑器诊断，不进引擎）。
• 前置待办（2026-09-12 全部清账）：① ✅ 定位扩展已同步进 后端定位与白箱计划.md §2；② ✅ schema v0.1 预留位已写入 spec/STEP_PAYLOAD_SCHEMA_V0_1.md §7.x（四字段 + 消费方容忍要求）；③ ✅ 重构计划全批次交付完毕（R1→E1→R2→E2→R3→E3→R4，最终 CI 全绿 968a408）。
• 语料调研完成（2026-09-12）：CourseData 全量摸底（13 章 521 文件 / 76 golden / 多 fixture 清单），章节→批次映射与 ch01–04 特性画像已录入 §5； 新增 CS1 硬需求：顶层语句入口合成（语料 100% 无 Main，§5 草案未覆盖）。
• 评审吸收（2026-09-12）：① §6-A current_exception 补 origin_line 结构化字段位（原始抛点行号，throw;/throw e; 轨迹考点的知识卡片直读， 不解析 trap 文本）；② 字符串插值基础形态（变量/表达式）纳入 CS1，格式化 说明符后置 CS4 后裁。
• schema v0.1 签字回放完成（2026-09-12）：S1–S5 对端材料采纳回放 61/61 PASS（驱动 scripts/replay/replay_s1_s5.go，D5 迁移后），暴露并修复五个引擎 缺陷（越窗 seek 负下标无限分配/锚点裁剪/重放区间排他/断点双层暂停/入口步 误标递归）。v0.1 冻结的最后一道检查已过，S4 激活契约表就位（CS3b 交付后 以同序列回放 §5 断言）。CS0 可以开工。
• CS0~CS6 待启动：CS0 不依赖外部（纯内部重构）；CS1 起语料经红线清单裁定 后接入，shadow_verify_csharp.py 最小版随 CS1 落地（dotnet 版本钉死， 缺失即 fail-fast，与 clang 缺失同口径）。
• v0.2 激活轨道落地（2026-09-12，响应 SharpTutor 需求清单 B2）：§6-A/B 的共识 已固化为上游测试位而非文档承诺：
  • schema 新增 §9「v0.2 激活轨道」（激活清单五条 + 字段台账 + 行为契约表）与 附录 B「semantic_label 受控词汇表」（C 域 10 条 active + 异常域 4 条 reserved）； v0.1 正式冻结（S1–S5 61/61）；
  • 代码单源 native/src/unified/contracts.rs（预留位字段名 / 激活清单 / 字段台账 / 行为契约）与 native/src/unified/vocabulary.rs（词汇表 + classify()）； 出口 serve contracts / semantic_labels，capabilities 增 schema 与 behavior_contracts；
  • 激活 tripwire：预留位字段一出现在任何 payload（含嵌套）即让冻结测试失败并打印 激活清单——CS3b 落地时不可能"忘记重跑 C1–C3/S1–S5 或忘记更新 §7 校验表"；
  • UNWINDING 不得合并单步（§6-B 行为契约）有了可执行判据 contracts::check_unwinding_granularity（下降幅度 ≤ 1；finally 步可持平）， S4 §5 A2/A5 回放将直接复用；
  • CS5 的 R3 收口项已提前半步：collector.rs 的启发逻辑现已受词汇闭包测试约束 （产出未登记标签即失败），CS5 只需把启发降为"词汇表映射函数"。
• 三语化整备吸收（2026-09-12，整备计划 v1.1）：三语化整备审计计划.md（已归档） 裁定——10591ad 泄漏事故（63.6GB / 页面文件 33.9GB）及复发的根因实锤（seek 正向重放 无界收集，与负下标同管道两洞堵一），统一模式子系统升级为重构区；本计划 §7 已同步 硬前置（S0/S1 → CS0；S2/S2.5/S3 → CS2 与 CS3）。本计划的架构裁决（ARC / 异常 / 词汇契约）不变。