G-Wallac-E

Descripción del Proyecto

G-Wallac-E es una aplicación de escritorio nativa que da vida a la geometría de regla y compás a través de un lenguaje de programación propio. La app aloja el intérprete de G# — un DSL puramente funcional con inferencia de tipos Hindley-Milner — y renderiza cada construcción en vivo sobre un canvas Cairo mientras escribís.

Lo que lo hace interesante es la restricción: las coordenadas están completamente ocultas para el programador. Todo objeto geométrico se declara mediante constructores, intersecciones y medidas, reflejando cómo funcionan las demostraciones geométricas clásicas. El resultado es un ciclo de retroalimentación estrecho entre escribir un programa y ver una demostración materializarse en pantalla.

El Problema que Resuelve

Las herramientas educativas de geometría clásica o bien ocultan la matemática detrás de interfaces gráficas, o exponen coordenadas brutas que rompen la abstracción de regla y compás. G# ocupa el punto medio: es un lenguaje de programación real con tipos y secuencias perezosas, pero su semántica impone la restricción de que solo se puede construir lo que es geométricamente construible.

// Mediatriz de dos puntos libres
point p1;
point p2;

l1 = line(p1, p2);
m  = measure(p1, p2);
c1 = circle(p1, m);  c2 = circle(p2, m);

i1, i2, _ = intersect(c1, c2);
l2        = line(i1, i2);
mid, _    = intersect(l1, l2);

draw {p1, p2};
red color;
draw mid "midpoint";
restore;

El programa anterior calcula el punto medio de dos puntos arrastrables sin una sola coordenada a la vista.

Características Clave

• Lenguaje G#: DSL puramente funcional con inferencia de tipos HM y secuencias perezosas
• Canvas en Vivo: El canvas renderizado con Cairo se actualiza instantáneamente al cambiar el código
• Entradas Libres: Declarás point p; y lo arrastrás en el canvas — toda la geometría dependiente se recalcula
• Primitivas Geométricas: Puntos, líneas, círculos, arcos y sus intersecciones como valores de primera clase
• Color y Etiquetas: Los comandos draw admiten modificadores de color y etiquetas de texto para anotaciones
• Arquitectura en Capas: UI, renderizador, runtime, verificador de tipos, parser y geometría son capas estrictamente top-down
• Núcleo Testeable: La interfaz Engine permite ejecutar el intérprete en suites de tests sin ninguna dependencia de GTK
• UI con Blueprint: Paneles de editor, canvas e inspector construidos con libadwaita y Blueprint

Tecnologías Utilizadas

• Lenguaje: C++23
• Toolkit GUI: gtkmm-4.0 + libadwaita ≥ 1.4
• Descripción de UI: Blueprint (markup de interfaz GTK)
• Renderizado: Cairo
• Sistema de Build: Meson ≥ 1.3 + just
• Compilador: clang/clang++ ≥ 17
• Arquitectura: Stack de seis capas (ui → render → runtime → sema → syntax → geom)

Arquitectura

El intérprete está dividido en seis capas con disciplina de llamada estrictamente top-down:

Capa	Rol
ui/	gtkmm4 + libadwaita + Blueprint — editor, canvas, inspector
render/	Pintores Cairo que convierten DrawList en píxeles
runtime/	Evaluador, tipo Value, Sequence perezosa, Env
sema/	Resolver y verificador de tipos HM
syntax/	Lexer → Parser → AST + diagnósticos
geom/	Primitivas, constructores, matemáticas de intersección

La clase Engine (src/engine.h) es el único punto de contacto entre el frontend GTK y el stack del lenguaje, manteniendo el intérprete completamente testeable en aislamiento.

Empezando

# Clonar y entrar
git clone https://github.com/ARKye03/g-wallac-e.git
cd g-wallac-e

# Configuración inicial (configura meson con el toolchain de clang)
just setup

# Compilar y ejecutar
just

# Ejecutar suite de tests
just test

Prerequisitos en macOS: brew install gtkmm4 libadwaita just llvm

Resultados

• Un entorno de construcción geométrica completamente funcional impulsado íntegramente por un lenguaje propio
• Separación limpia entre lenguaje y UI que permite tests unitarios sin dependencia de GTK
• La inferencia de tipos HM detecta errores de tipo geométrico (p. ej., pasar un círculo donde se espera una línea) en tiempo de compilación
• Las secuencias perezosas permiten construcciones geométricas infinitas sin overhead de evaluación eager
• Programas de ejemplo que cubren construcciones clásicas (punto medio, bisectriz, círculo inscrito) incluidos en tests/samples/