# 模板编译器 UTF-8 编码修复方案

- 状态：Approved（第 1 轮审查通过，已按审查结论修正）
- 作者：think
- 日期：2026-08-03
- 关联 PRD：`design/prd/2-模板编译器UTF-8编码修复需求.md`

## 1. 背景与目标

agcore 的 `src/prompt/template.rs` 模板编译器有 6 处 `bytes[i] as char`（将 UTF-8 字节逐字节强转为 Unicode 码点，等价 Latin-1 解码），导致含中文等多字节字符的模板经 `compile → render` 后产生 mojibake 乱码，且乱码会原样发送给 LLM。下游 dc-management 的 system 提示词（采集策略 validator / collector）已全部乱码，属静默失败——模型在容忍乱码的情况下继续工作，但提示词中的规则约束已被破坏。

目标（对齐 PRD §1、§4 v1）：

- 统一修复 6 处逐字节强转，非 ASCII 文本逐字符正确保留
- 补充回归测试（模板编译器首次补测试）
- 版本 0.3.6 → 0.3.7，patch 发布
- 公开 API 不变、ASCII 模板行为零变化

## 2. 需求推演概要

### 2.1 需求拆解

v1 必做三项：6 处修复（含 parse_tag 内标签内容）、回归测试、版本号更新。v2 无。

非目标：不重构语法、不加新功能、不改公开 API、不修改其他模块（全库已扫描确认无同类风险点）、不涉及下游回切决策。裸闭合标签（顶层出现 `{{/xxx}}`）的静默截断行为（template.rs L248-249 既有 `tag.starts_with("/") => break`）不在本次修复范围，后续单独评估。

### 2.2 边界识别

- 模板语法标签（`{{`、`}}`、`#if`、`#each`、`#raw`）均为 ASCII，字节比较判断语法安全，保持不变
- 非 ASCII 文本必须逐字符保留（修复目标是编译输出与模板原文一致）
- ASCII 模板行为零变化是硬约束（向后兼容，需回归测试保障）

### 2.3 关键假设

1. **UTF-8 结构性保证**：多字节字符的 continuation bytes 恒在 0x80–0xBF，首字节 ≥ 0xC0，而 `{`=0x7B、`}`=0x7D、`#`=0x23——任何多字节字符的任何字节都不可能等于语法字符，故 `bytes[i]` 字节比较永远不会在多字节字符内部误命中
2. **字符边界不变量**：循环中 i 起始为 0（边界）；`{{`/`}}` 检测命中后 `end = i + 2`（`{`/`}` 各 1 字节，保持边界）；字符推进按 `len_utf8()`（保持边界）。因此 `template[i..]` 切片不会 panic
3. 6 处 `as char` 是全库唯一编码风险点（grep `as char|char::from` 确认仅 template.rs 6 处）
4. 模板文件经 `include_str!` 加载有编译期 UTF-8 校验，编码问题不可能存在；日志/发送链路无转码——问题仅存在于模板编译器的内存字符串处理

## 3. 当前问题分析

### 3.1 根因

6 处 `bytes[i] as char` 明细：

| 行号 | 函数 | 破坏内容 |
|------|------|---------|
| 255 | `compile_fragments` literal 分支 | 模板纯文本（主要破坏点） |
| 275 | `parse_tag` | `{{ 标签 }}` 内部内容（当前 ASCII 变量名未触发，中文变量名同样损坏） |
| 324 | `parse_block` else_body | `#if` else 分支块体 |
| 326 | `parse_block` body | `#if` 分支块体 |
| 364 | `parse_each_block` body | `#each` 块体 |
| 389 | `parse_raw_block` content | `#raw` 块内容 |

中文每字 3 字节（emoji 4 字节）被拆成多个 Latin-1 字符（0xE4→ä、0xBD→½），产生 mojibake。

### 3.2 关键代码结构观察

- `parse_block` / `parse_each_block` / `parse_raw_block` 遇到 `{{` 标签时用 `template[i..end]` 原样字符串切片推回（该路径天然保留 UTF-8），只有逐字节累积路径被破坏
- `parse_tag` 当前签名 `fn parse_tag(bytes: &[u8], start: usize)` 只收字节切片，无法按字符边界推进，需要改签名
- 4 个调用点：223（compile_fragments）/ 296（parse_block）/ 344（parse_each_block）/ 380（parse_raw_block），且宿主函数均已持有 `template: &str` 参数，调用点改换为纯机械替换
- `bytes` 局部变量在各函数中仍被 `{{` 判断使用，不可删除

## 4. 架构决策记录

### ADR-1：采用「字节索引 + 字符边界推进」（方案 A）

| 方案 | 描述 | 结论 |
|------|------|------|
| A. 字节索引 + 字符推进（采纳） | 保持 `bytes[i]` ASCII 判断，字符累积改 `template[i..].chars().next()` + `len_utf8()` 推进 | ✅ 改动最小，标签检测、`template[i..end]` 切片、递归编译逻辑零变动，正确性有结构性论证 |
| B. 整体重构 chars 迭代器（否决） | 编译器是「索引 + 原样子串回填」混合模型，迭代器消费性导致 4 个函数的位置换算全部重写、嵌套 depth 管理重做 | ❌ 回归风险远高于收益 |
| C. 手写 UTF-8 长度表（否决） | 避免 chars() 解码 | ❌ 引入手写 0xC0/0xE0/0xF0 分支，标准库更可靠，性能差异可忽略 |

### ADR-2：`parse_tag` 签名 `&[u8]` → `&str`

- 理由：类型系统强制 UTF-8 保证，未来维护者想再写 `bytes[i] as char` 必须显式 `as_bytes()`，从类型层面降低复发概率；改动成本几乎为零（1 处签名 + 4 处调用点机械替换）
- 否决替代：内部 `from_utf8(bytes)` 转换以保持 `&[u8]` 签名——引入不可能触发的错误分支和 O(n) 校验，语义绕

### ADR-3：加 `debug_assert!(template.is_char_boundary(i))`

- 零成本（仅 debug 构建生效）故障信号，防未来索引推进逻辑回归

## 5. 设计方案

### 5.1 修复模式（6 处统一）

保持 `bytes[i]` 对 ASCII 语法字符判断不变；字符累积分支统一改为：

```rust
} else {
    debug_assert!(template.is_char_boundary(i));
    match template[i..].chars().next() {
        Some(ch) => {
            // 推入对应 String（literal / content / body / else_body）
            i += ch.len_utf8();
        }
        None => return Err(PromptError::Parse("模板包含非法字符序列".to_string())),
    }
}
```

要点：

- **`None` 分支语义统一为显式失败**：6 处全部返回 `Err(PromptError::Parse("模板包含非法字符序列"))`。特别地，`compile_fragments` 的 `None` 分支**绝不能**写 `break`——顶层循环 break 后会以 `Ok(fragments)` 返回，静默丢弃模板剩余部分；其余 5 处 break 虽会落到函数末尾的 `Err`（非静默），但错误消息为「未闭合」不准确。统一显式 `Err` 使防御失效时可观测，且消息一致准确
- **None 分支为纯防御，结构性保证下不可达**：`while i < len` + 字符边界不变量保证 `template[i..]` 非空；且 `template[i..]` 在非字符边界处切片会先 panic（str 切片要求字符边界），`chars().next()` 返回 None 实际不会发生。该分支的价值在于：未来维护者若将索引逻辑改写为宽容 API（如 `get(i..)`），防御分支仍能保证显式失败而非静默错误
- 每字符常数开销约 2–3 倍于原逐字节路径，但模板编译是低频一次性操作（register 时编译 / register_lazy 首次 render），渲染热路径走 Fragment AST 与此无关，无需优化；纯 ASCII 快速路径属于过度设计，明确不做

### 5.2 `parse_tag` 签名变更

```rust
fn parse_tag(template: &str, start: usize) -> Result<(String, usize), PromptError> {
    let bytes = template.as_bytes(); // {{ 判断仍用字节比较
    // ...内容累积同样按 5.1 模式按字符边界推进
}
```

- 4 个调用点（223 / 296 / 344 / 380 行）：`parse_tag(bytes, i)` → `parse_tag(template, i)`
- 改动后 grep `parse_tag(` 复核 4 处调用点无遗漏

### 5.3 测试设计（`#[cfg(test)] mod tests` 新建于 template.rs）

测试清单（对应 PRD §4 清单 + 评审增量，共 16 个用例）：

| # | 测试 | 覆盖点 |
|---|------|--------|
| 1 | 纯中文模板 compile+render 与原文逐字符一致 | 主破坏路径 literal 恒等 |
| 2 | 真实故障素材：PRD §3.1 原文「你是采集策略专家，负责审查已采集的产品编码结果，决策下一轮搜索方向。」及含 ★、→、中文引号「」、全角标点的样本 | 故障现场固化回归（增量 B） |
| 3 | 中文 + `{{ var }}` 变量插值混合 | 混合渲染 |
| 4 | 中文位于 `#if` body | 块内中文 |
| 5 | 中文位于 `#if` else 分支 | 块内中文 |
| 6 | 中文位于 `#each` body | 块内中文（循环变量固定 `{{item}}`，Array 用 `TemplateContext::from_json(&json!(...))` 构造） |
| 7 | 中文位于 `#raw` 内容 | 块内中文 |
| 8 | emoji 等 4 字节字符 | 4 字节字符保留 |
| 9 | 多字节字符紧邻 `{{` / `}}` 边界 | 边界解析 |
| 10 | 模板以中文结尾（EOF 边界） | 尾部边界 |
| 11 | 空模板 | 边界 |
| 12 | 中文 + 未闭合 `{{` → 返回 Err 且不 panic | 错误路径（增量 A），断言 `matches!(err, PromptError::Parse(_))`；None 防御分支结构性不可达、不单独设用例，本用例确保索引推进边界改动不引入 panic |
| 13 | 纯 ASCII 模板渲染与修复前一致 | 向后兼容回归：渲染结果等于预定义期望输出（PRD §7 要求，勿做快照对比）；以 composer.rs 既有 4 个 ASCII 测试为硬基线 |
| 14 | 中文变量名 `{{ 问候 }}` | 标签内非 ASCII 内容（增量，PRD 已有） |
| 15 | 中文 `#if` 条件 | 标签内非 ASCII 内容（增量，PRD 已有） |
| 16 | 嵌套块：外层 `#if` 分支内含 `#each` + 中文文本 | 嵌套块中多字节字符正确保留（审查观察补充） |

测试写法约定（增量 D）：

- 错误断言必须用 `matches!`（`PromptError` 只 derive 了 `Error, Debug`，无 `PartialEq`，`assert_eq!` 不可用——本模块首个测试文件最易踩的坑）
- `#each` 循环变量硬编码为 `item`（渲染器 `child_ctx.vars.insert("item", ...)` 固定）
- Array 构造沿用 composer.rs 既有模式：`TemplateContext::from_json(&serde_json::json!({...}))`
- 避免对含 `TemplateValue::Object` 的渲染输出做全等断言（HashMap 无序迭代，Display 输出不稳定）
- 测试函数签名可用 `-> Result<(), PromptError>` + `?` 或与 composer.rs 一致的 unwrap 风格
- 测试 12 的未闭合标签错误断言：`tpl.unwrap_err()` 对 compile 返回值合法可调用（要求 `PromptTemplate: Debug`，Ok 时 panic），但 `PromptError` 无 `PartialEq`，拿 err 后无法 `assert_eq!` 比对变体；建议直接 `assert!(PromptTemplate::compile("中文{{未闭合").is_err())` 或 `matches!(tpl.unwrap_err(), PromptError::Parse(_))`

### 5.4 版本号

- `Cargo.toml` version 0.3.6 → 0.3.7
- 若仓库提交 Cargo.lock，确认 lock 中 agcore 条目随 `cargo build` 更新并一并提交

## 6. 实施步骤

| 步骤 | 操作 | 验证 |
|------|------|------|
| 1 | 跑基线：`cargo test` | composer.rs 4 个 ASCII 模板测试通过（硬基线） |
| 2 | 改 `parse_tag` 签名 + 4 调用点 | `cargo build` 通过 |
| 3 | 6 处字符推进修复 + debug_assert | `grep -n "as char\|char::from" src/` 无结果 |
| 4 | 新增 `#[cfg(test)] mod tests`（16 个用例） | `cargo test` 全绿 |
| 5 | Cargo.toml 0.3.6 → 0.3.7 + Cargo.lock 同步 | 版本号确认 |
| 6 | `cargo clippy` | 无新增警告 |
| 7 | 步骤 2–6 的改动合并为一次提交（避免「可编译但含缺陷」的中间态单独提交），打 tag v0.3.7（发布动作由维护者执行） | tag 描述含验证指引 |

## 7. 验证标准

对齐 PRD §7 验收标准，并补充增量 A：

- [ ] 中文模板经 compile + render 后与原文逐字符一致（含纯文本、变量插值混合、真实故障素材）
- [ ] 中文位于 #if / #each / #raw 块体内时正确保留
- [ ] emoji 等 4 字节字符正确保留
- [ ] 多字节字符紧邻 {{ / }} 边界时解析正确
- [ ] 模板以中文结尾、空模板等边界场景不 panic
- [ ] 中文 + 未闭合标签 → 返回 Err 且不 panic（增量 A）
- [ ] 纯 ASCII 模板渲染结果与修复前完全一致（composer.rs 4 个测试为基线全部通过，新测试断言等于预定义期望输出）
- [ ] 6 处逐字节强转全部消除（grep `as char|char::from` 于 `src/` 无结果）
- [ ] cargo test 全部通过（含新增 16 个测试）
- [ ] cargo clippy 无新增警告
- [ ] Cargo.toml 版本为 0.3.7

## 8. 发布计划

| 阶段 | 范围 | 说明 |
|------|------|------|
| v1 | 6 处修复 + 16 个回归测试 + 版本号 0.3.7 | 本方案范围 |
| 发布 | 打 tag v0.3.7，推送 origin | 实际发布动作由维护者执行 |
| 发布说明 | `git tag -a v0.3.7` tag 描述（增量 E）： | 不更新 CHANGELOG |
| 下游升级 | dc-management 升级 agcore 引用至 v0.3.7 | 下游自行评估是否回切模板链路 |

tag 描述建议内容（增量 E，写入发布说明）：

1. 修复说明：模板编译器 UTF-8 编码修复（6 处逐字节强转改为按字符边界推进），中文模板经 compile+render 后与原文一致
2. 最小验证代码（可复制）：

```rust
use agcore::prompt::{PromptTemplate, TemplateContext};
let tpl = PromptTemplate::compile("你是助手：{{msg}}").unwrap();
let mut ctx = TemplateContext::new();
ctx.insert("msg", "你好");
assert_eq!(tpl.render(&ctx).unwrap(), "你是助手：你好");
```

3. 行为变更提示：修复后 LLM 将从「读乱码提示词」变为「读正确提示词」，此前被破坏的规则约束（编码格式、品牌限定等）恢复生效，模型输出可能明显变化——升级后建议跑一轮真实采集对比验证后再正式切换

## 9. 回滚方案

- 代码回滚：`git revert` 该修复 commit，回到 0.3.6 行为
- 下游回退：dc-management 将 agcore 依赖回退至 0.3.6 即可恢复原行为（无 API 变更，回退无迁移成本）
- 注意：回滚即恢复乱码行为，仅作为应急手段；正确路径是验证后继续使用 0.3.7
- 版本号冲突：`git revert` 后 Cargo.toml 回到 0.3.6，若应急后需重新发布，将撞上已发布的 v0.3.6/v0.3.7 tag，应升级至 0.3.8

## 10. 历史版本

| 版本 | 日期 | 变更说明 |
|------|------|---------|
| v1 | 2026-08-03 | 首版方案（基于 PRD v1 + 双顾问评审增量） |
| v2 | 2026-08-03 | 第 1 轮审查结论修正：None 分支统一显式 Err（消除静默截断）、测试 13 断言措辞对齐 PRD、新增嵌套块测试 16、回滚补版本号冲突说明、grep 范围标注 src/ |
| v3 | 2026-08-03 | 第 2 轮复审修正：§6 步骤 4 用例数 15→16 全文统一、unwrap_err 断言表述订正、§7 第 7 条补「预定义期望输出」对齐 PRD、§2.1 非目标补充裸闭合标签静默截断不在范围 |