dima-quant/nimic 源码：https://github.com/dima-quant/nimic # Nimic Nimic 是一个纯 Python 模块，用于帮助用户使用 Python 的子集（领域特定语言）编写 AOT 可编译代码，目标是无需离开 Python 即可获得 C 级别的性能。它基于内置的 ctypes 模块，包含对原生类型、指针及其操作（包括调度、运算符重载和模板）的模拟。Nimic 紧密遵循 Nim 编程语言，nimic 代码可转译为等价的 Nim 代码。

核心原则： nimic 代码是有效的 Python 代码，可原生运行，同时也可转译为等价的 Nim 代码。

模块架构

nimic/  
├── ntypes.py — 公共 API：重新导出类型系统 + Nim 关键字/内置函数 shim  
├── ntypesystem.py — 核心类型系统（Object、NScalar、seq、dispatch、distinct、converter）  
├── transpiler.py — 基于 AST 的 Python → Nim 源码转译器  
├── inliner.py — 模板函数内联（@template、@template_expand）  
├── ncode/ — Nim 定义（pydefs.nim、pystd/）  
├── nimpy/ — 用于生成 Python 库的 API  
├── std/ — Nim stdlib（math、options、os、paths、strformat、...）的 Python shim  
└── system/ — Nim 系统模块（ansi_c）的 Python shim  

ntypesystem.py — 核心类型系统

按层级从底层内存到高层抽象组织：

ntypes.py — 公共 API 与关键字

重新导出 ntypesystem 的所有内容，并添加 Nim 关键字/内置函数模拟：

• 编译器提示 — const、let、var、block、export、alias（Python 中无操作，Nim 中提供作用域）
• 引用类型 — ref、ptr、mut@（@ 运算符返回身份标识）
• 枚举工具 — NStrEnum，支持 succ/pred/ord/nrange/low/high
• 转换与内存 — cast[T](x)、sizeof(x)、addr(x)、unsafe_addr(x)
• 类型别名 — SomeInteger、SomeFloat、untyped、char、u64、i64、f64
• 迭代 — fields(obj)、fields(a, b)、countdown(a, b)
• 编译时 — comptime(x)、defined(varname)、static
• 模板 — @template、@template_expand（从 inliner 重新导出）

transpiler.py — Python → Nim 转译器

一个修改过的 CPython ast.py，其中 _Unparser 被扩展以发出 Nim 语法。实现了 30 多条转换规则，涵盖缩进、类型定义、函数签名、运算符、导入和控制流。

inliner.py — 模板内联

@template 和 @template_expand 装饰器在 AST 级别执行函数内联，适用于无类型模板，将参数名称替换为调用参数。

DSL 约定

Nimic 使用具有特定约定的 Python 语法，这些约定具有双重含义——Python 中的运行时行为和 Nim 的转译语义：

使用 nimic 构建的项目

• Raytracer，包括一个 ppm 到 mp4 的转换器（http://github.com/dima-quant/ndsl_raytracer）
• 用于图像数据预处理的 Python 模块

快速示例

from __future__ import annotations  
from nimic.ntypes import *  

# 结构体定义（Nim object）  
class Vec3(Object):  
    x: float64  
    y: float64  
    z: float64  

    def __add__(self: Vec3, v: Vec3) -> Vec3:  
        """{.inline.}"""  
        result = Vec3()  
        result.x = self.x + v.x  
        result.y = self.y + v.y  
        result.z = self.z + v.z  
        return result  

# 区分类型  
@distinct  
class Point3(Vec3):  
    """{.borrow: `.`.}"""  

# 多重调度  
@dispatch  
def point3(x: float64, y: float64, z: float64) -> Point3:  
    result = Point3(Vec3())  
    result.x = x; result.y = y; result.z = z  
    return result  

# 使用  
with let:  
    a = point3(1.0, 2.0, 3.0)  
    b = point3(4.0, 5.0, 6.0)  
    c = Vec3(a) + Vec3(b)