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The official monorepo for CP (Concurrent Plus) and CAP. Build millions of concurrent, leak-free AI agents with TS-like syntax, Rust-grade memory safety, Nest Actor preemption, and Zig native performance.

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CP (Concurrent Plus) & CAP (Concurrent Application Plus)

  ██████╗ ██████╗
 ██╔════╝ ██╔══██╗   CP : Concurrent Plus
 ██║      ██████╔╝   The Native Systems Language for the Multi-Agent Era
 ██║      ██╔═══╝    [ TS Syntax • Zero GC • Nest Actor • Native Speed ]
 ╚██████╗ ██║
  ╚═════╝ ╚═╝
  ██████╗      ██╗     ██████╗
 ██╔════╝     ████╗    ██╔══██╗   CAP : Concurrent Application Plus
 ██║         ██╔═██╗   ██████╔╝   The All-in-One AI Agent & Native Systems Toolchain
 ██║        ██╔╝ ╚██╗  ██╔═══╝    [ Package Manager • Compiler • Runner • Test • Bench ]
 ╚██████╗  ██╔╝   ╚██╗ ██║        ^ (Upward Arrow) Linking C & P as the Letter 'A' (Application)
  ╚═════╝  ╚═╝     ╚═╝ ╚═╝

专为百万级高并发 AI Agent、系统服务与边缘计算而生的下一代原生编程语言与统一工具链

哲学与愿景 • 四位一体架构 • 代码速览 • 快速安装 • CAP 工具链 • 横向对比 • 技术白皮书


🌟 起源

已经有Rust、Go、Typescript、JavaScript、Python、C、C++、C#、Java和Zig,还需要新的编程语言吗?

实现大容量、高并发、高稳定的AI智能体开发,必须一个新的语言和编译器,在编译时通过插桩,实现抢占式协程调度,这样在一个智能体死循环时,强行让权,不会影响其他智能体正常运行,从而能实现百万级智能体云端并发运行。

这是创造cp语言的原始起源。

另外,我们在开发系统级后端服务时,基于安全及性能考虑,好像只有Rust可选,其他语言都不安全,容易内存泄露、崩溃。

比如最近软件界发送的大事件:2026年5月14日,Bun官方将写了五年之久的53万行Zig代码,借助AI用Rust重写,并在2026年8月正式发布了全Rust架构的Bun v1.4.0。

迁移的原因是,Zig 缺乏编译期所有权模型和 RAII,当代码库膨胀到 50 多万行时,错误分支中的“忘记释放”和生命周期错乱防不胜防,内存泄漏(Memory Leaks)、段错误(Segfaults)以及大量 UAF(Use-After-Free)问题,让人心力交瘁;特别是作为Claude Code运行底座,Zig版本内存会失控飙升到6.7GB 以上,而Rust 版本稳定平稳在约600MB,彻底解决了常年困扰团队的内存泄漏顽疾。

而Rust并不完美,语法对传统程序员不友好,学习曲线陡峭,特别是生命周期标注,让传统程序员费解。因此很多智能体应用,如 Claude Code、Agy(谷歌)、OpenClaw等,都是基于Typescript研发,Typescript 语法对程序员友好,上手容易。

但Typescript是脚本语言,其应用在V8/JSC中解释执行,效率低、内存消耗大、单线程,所以Claude Code、Agy、OpenClaw等都是单机版,无法在一台服务器上运行一百万个Claude Code、Agy、OpenClaw。

有没有一种语言,语法类似Typescript的易学易用,内存安全类似Rust,不依赖虚拟机,能编译为机器码,高并发、高性能运行在全平台(各种操作系统)上,这样即可以高效开发系统级应用,也能高效开发业务应用,同时还能高效开发智能体应用。

有,这个语言就是CP(Concurrent Plus)。

CP作为一门新语言,稳定吗?

CP并非重新造轮子,类似Babel、SWC将Typescript、ES6编译为ES5,CP将代码编译为Zig代码,通过Zig实现全平台机器码编译。

因此,CP的稳定性完全基于稳定与高性能的Zig。Typescript给JavaScript加了类型,来增强稳定性。CP给Zig加了内存检查,来避免内存泄露,如果使用CP来编写Bun,Bun就不用迁移到Rust。

🌟 什么是 CP 与 CAP?

  • CP (Concurrent Plus):并发与智能体时代的 C/C++ 家族正统继任者。它融合了 TypeScript 的直觉表达力、Rust 的无 GC 编译期内存安全、Nest 的抢占式 Actor 协程海并发,以及 Zig 的裸机暴力计算与即时跨平台编译。
  • CAP (Concurrent Application Plus):CP 语言的统一命令行基础设施与全场景应用构建平台(对标 Bun 之于 TS、Cargo 之于 Rust)。以向上跃升之矢 ^ 代替字母 A 连接 C 与 P,拼出 CAP,象征着从语言规范向百万级 Agent、微服务、CLI 与嵌入式应用程序交付的终极跃迁。

🎯 为什么选择 CP 语言?核心痛点与终极解法

在当今的大模型与 Multi-Agent(多智能体)时代,现有主流编程语言均面临无法兼顾的**“物理死穴”**:

语言 开发者面临的痛点与瓶颈 CP (Concurrent Plus) 的突破解法
Python GIL 线程锁导致并发瘫痪;动态弱类型与运行时异常频发;单机进程动辄消耗数 GB 显存/内存;Docker 镜像高达数 GB,无法上边缘设备。 彻底抛弃 GIL;原生 Nest 抢占式调度器单机并发百万 Agent;输出仅数 MB 独立静态二进制,零运行时依赖。
Node / TS 单线程事件循环机制:处理 Token 解析或大张量时主线程完全卡死;长周期运行的 Agent 极易发生 V8 堆内存泄漏与 GC 卡顿。 CPS 状态机切分:遇到 await 或异步计算自动出让 CPU 权;编译期 RAII 自动释放内存,彻底消除 GC 停顿。
Go 协程为非抢占/协作式,密集循环下调度饥渴;Stop-The-World 全局垃圾回收在海量连接时产生不可控的长尾时延;缺少原生 Actor 隔离信箱。 基于 Reductions(规约计数)的物理强制抢占;每个 Agent 拥有完全隔离的独立信箱与生命周期,杜绝跨协程内存争用。
Rust 借用检查器(Borrow Checker)学习曲线极其陡峭;异步 Future 状态机嵌套复杂;开发周期长,难以适应 AI 业务的高速演进。 TS 般优雅直觉的语法书写;编译器在后台静默完成借用冲突分析与 Drop Flag 反射注入,享受 Rust 级内存安全,免除复杂心智负担。
Erlang 语法晦涩古老,缺乏类型系统;数学与数值计算极其弱鸡,处理 AI 向量或大矩阵时力不从心。 Zig/LLVM 原生暴力执行引擎;内建 AVX-512 / NEON 向量化指令直通,原生支持千万级大张量零拷贝共享堆(SharedTensor)。

⚡ 核心优势:四位一体极致架构

CP 采用“脑、神经、肌肉、血液”四位一体机制:

flowchart TD
    subgraph CP_Architecture ["🧠 CP 终极架构"]
        A["🧠 调度内核 (Nest Reductions)"] -->|抢占式状态机切分| D["Million AI Agents"]
        B["🛡️ 内存血液 (Rust Zero-GC)"] -->|所有权转移 + Comptime RAII| D
        C["💪 执行肌肉 (Zig / LLVM Native)"] -->|裸机 AVX 向量化与 0 开销计算| D
        E["🎨 表达神经 (TypeScript Intuition)"] -->|严格类型 + 双轨对象 + 模式匹配| D
    end
Loading
  1. 🧠 调度内核 (Nest Reductions): 每个 Actor 协程分配固定 Reductions(规约点)。遇到计算死循环或 await,物理切断当前函数控制权,保存上下文至 CPS 状态机,安全让权,绝不阻塞工作线程。
  2. 🛡️ 内存血液 (Rust-Level Zero GC):
    • 彻底废除 Stop-the-world 垃圾回收器。
    • 严格所有权转移(move 语法)与排他借用检查(& 与 &mut)。
    • 编译器黑魔法:基于 Zig Comptime Reflection 在后台自动注入 defer/errdefer 释放代码,不写显式释放也不泄漏。
  3. 💪 执行肌肉 (Zig / LLVM Native): 直接转译为极致优化的底层原生机器码,零虚表开销,无额外运行时抽象,直达 CPU 寄存器与 SIMD 指令集。
  4. 🎨 表达神经 (TypeScript Intuition): 熟悉的 let/const、箭头函数、模板字符串、解构赋值与模式匹配。彻底废除 any、隐式类型转换与混乱的原型链。

💻 代码速览:一睹为快

1. 原生 Actor 并发与消息信箱 (@spawn, @receive, @reply)

轻松在单机并发拉起上万个智能体,拥有独立隔离信箱,告别死锁与数据竞争:

// 声明一个 Agent 响应状态机
function agent_worker(): void {
    @receive {
        { type: "ping", sender: pid } => {
            @print("Agent received ping from: {}", pid);
            @reply(pid, { type: "pong", payload: 200 });
        },
        { type: "stop" } => {
            @print("Agent gracefully stopping...");
            return;
        }
    }
}

fn main(): void {
    // 瞬时并发拉起智能体协程
    const agent_pid = @spawn(agent_worker);
    @send(agent_pid, { type: "ping", sender: @self() });
}

2. 对标 Bun.js 的原生极速 HTTP 微服务 (serve)

内建超高吞吐 HTTP 反应堆,支持路径匹配与 JSON 自动序列化:

import { serve, Response, json } from "cap:http";

serve({
    port: 3000,
    fetch(req) {
        if (req.path == "/api/status") {
            return json(#{
                status: "online",
                runtime: "Nest",
                agents_alive: 1000000
            });
        }
        return new Response("Hello, Concurrent Plus!", 200);
    }
});

@print("Server running at http://localhost:3000 🚀");

3. AI 大模型向量与张量零拷贝共享堆 (SharedTensor)

跨 Agent 传递百兆大文本或模型权重时,Message 仅传递指针与原子引用计数,零内存复制:

import { SharedTensor } from "cap:mem";

fn process_weights(): ?void {
    const tensor = new SharedTensor()?;
    tensor.init(1024 * 1024 * 100); // 100MB 缓冲区
    tensor.retain(); // 原子引用计数 +1

    // 显式所有权安全移交 (单写者保证)
    const moved = move tensor;
    defer moved.release();

    @print("Tensor capacity: {} bytes", moved.get_size());
}

🏗️ Monorepo 模块架构

cp-lang/cp
├── cpc/              # 🔴 编译器前端 (Rust) [Lexer, Parser, AST, Sema, CPS Codegen, LSP]
├── cap/              # 🔵 统一构建工具与包管理器 (Zig) [Runner, Test Runner, Bench, Matrix Build]
├── lib/              # 🟢 系统标准库协议 (cap:io, cap:http, cap:actor, cap:mem, cap:fs)
├── cap/test/         # 🧪 长期系统回归验证用例库
└── cap.json          # ⚙️ 工程核心依赖与构建配置清单

🚀 极速安装与环境配置

二进制产物编译于 cap/bin/ 目录下,您可通过以下标准方式将其配置为全局命令:

# 1. 建立用户级工具链沙盒
mkdir -p ~/.cap/bin
ln -sf /data/dev/cp/cap/bin/cap ~/.cap/bin/cap
ln -sf /data/dev/cp/cap/bin/cpc ~/.cap/bin/cpc

# 2. 将 ~/.cap/bin 注入环境变量 PATH
echo 'export PATH="$HOME/.cap/bin:$PATH"' >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc

# 3. 验证安装生效
cap help

若终端打印出带有向上大箭头 ^ 徽标的 CAP : Concurrent Application Plus 控制台,即代表安装成功!


🛠️ CAP 统一工具链开发工作流

cap 提供了比肩 bun、超越 cargo/npm 的丝滑全流程 CLI:

1. 日常即时极速调试 (cap <file> / cap run)

对标 bun run,底层使用 Zig 的 Debug 模式毫秒级转译并直接启动运行:

cap cap/test/hello.cp
# 或显式执行:
cap run cap/test/hello.cp

2. 原生生产级构建 (cap build)

编译为带内存安全检查与栈保护的原生独立二进制(产物位于 bin/):

cap build cap/test/hello.cp
# 执行产物:
./bin/cap/test/hello

3. 多级增量编译与耗时度量 (0ms 跳过未变动)

cap 内建高精度时间度量体系,并自动根据源码与二进制 mtime 进行增量跳过:

Building: cap/test/hello.cp (Mode: ReleaseSafe)...
  → [cpc] Transpiled in 2ms
  → Compiling for Native (ReleaseSafe)...
  ✓ Built Native in 16.15s
Build completed in 16.16s! Artifacts in bin/

# 第二次敲击(未修改源码):
Building: cap/test/hello.cp (Mode: ReleaseSafe)...
  → [Up-to-date] Output binaries are up to date (skipped)
Build completed in 0ms! Artifacts in bin/

4. 极限速度 (-f) 与极限小体积 (-s)

  • ReleaseFast 模式(榨干机器算力,开启全部向量化):
    cap build -f cap/test/hello.cp
  • ReleaseSmall 模式(极限剔除符号与体积优化,专用于边缘嵌入式工控机):
    cap build -s cap/test/hello.cp

5. 跨平台矩阵发布 (cap build -r)

单机一口气编译输出包含 macOS (Apple Silicon/Intel)、Linux (x86_64/ARM64)、Windows 全套二进制矩阵:

cap build -r

6. 一键安全清理构建缓存 (cap clean)

彻底安全地清除 .cap/zig/(转译中间态)、.cap/zig-cache/(编译器缓存)以及 bin/(构建产物):

cap clean

清理后再次执行 cap build 将执行 100% 全量纯净编译。如需强制全量编译也可随时传入 -B:

cap build -B cap/test/hello.cp

7. 单元测试与微基准评测 (cap test / cap bench)

  • 运行测试套件(对标 bun test):
    cap test
  • 运行高精度微秒基准测试:
    cap bench cap/test/hello.cp

📊 主流语言对比全景矩阵

评估维度 Python Node.js (V8) Go Rust CP (Concurrent Plus)
语法风格 缩进语法 TypeScript / JS 类 C 过程式 复杂系统级 TypeScript 风格优雅直觉
内存管理机制 引用计数 + 周期 GC V8 世代标记清除 GC 并发三色标记 GC 所有权静态检查 所有权 + 编译期注入 RAII (Zero GC)
GC 停顿 (STW) 有 (不可控) 有 (堆大时长) 毫秒级偶发停顿 完全无 GC 完全无 GC (0 停顿)
并发基础模型 GIL 单线程 (假并发) 异步单线程 EventLoop 协作式 CSP Goroutine 操作系统线程 / Future 抢占式 Nest Actor 协程海
单机并发 Agent 上限 ~ 1,000 ~ 10,000 ~ 100,000 ~ 500,000 1,000,000+ (极轻量隔离)
大张量传递成本 序列化跨进程复制 跨 Worker 序列化拷贝 共享内存需手动加锁 指针传递需生命周期约束 SharedTensor 硬件原子零拷贝
独立二进制交付 ❌ 需依赖整套 Python 环境 ❌ 需 Node 运行时或大包 ✅ 静态二进制 (15MB+) ✅ 静态二进制 (几MB) ✅ 独立静态二进制 (仅数 MB)
边缘嵌入式支持 差 极差 一般 极佳 极佳 (继承 Zig 裸机底座)

📖 官方文档与参考规范

欲深入了解类型系统、模式匹配、借用检查与标准库详细规范,请参阅本代码库官方权威文档:

  • 📚 CP 语言设计规范与技术白皮书 (cp_ref.md)
  • 📝 工程更新日志 (CHANGELOG.md)
  • 🧠 架构演化决策记录 (DEVLOG.md)

CP Architecture • Designed with ❤️ for High-Concurrency AI Agents

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