claude code架构猜测总结
摘要:Claude Code架构解析 Claude Code的核心是LLM驱动的工具调用循环,其智能来源于模型自身的决策能力而非复杂调度。从v0到v4的演进展示了关键设计理念:通过外置认知结构增强模型能力。v0仅用bash工具证明基础循环的可行性;v1优化工程实现;v2引入Todo列表作为外部工作记忆;v3通过子代理实现上下文隔离;v4将知识从参数剥离到Skill文件系统。整体架构保持克制,LLM
一句话总览
Claude Code 本质 =「LLM 驱动的 Tool-Calling 循环」+「逐层外置的认知结构」
模型是 Agent,本体代码只负责:约束、反馈、隔离、注入知识。
一、最底层原理:Agent Loop(不变内核)
所有版本共享同一个不可约核心:
while True:
LLM(messages, tools)
if 无 tool_use: 结束
执行 tool
tool_result → 作为新上下文反馈给 LLM
关键点:
-
决策权完全在模型:选什么工具、顺序、是否结束
-
代码是被动执行器
-
Claude Code 的“智能”≠复杂调度,而是 LLM 自反式决策能力
👉 这在 v0–v4 中完全一致
二、v0 → v1:能力来源不是工具数量,而是「可达性」
v0:Bash is All You Need
-
只有 1 个 bash 工具
-
通过 shell 组合能力 → 读/写/执行/递归子进程
-
子代理 = 进程隔离(
python v0_bash_agent.py "task")
👉 证明:
Agent ≠ 多工具系统,Agent = 自主循环 + 可执行环境
v1:4 工具是“工程最小集”
-
bash / read / write / edit
-
提供 更低 token 成本、更稳定的调用接口
-
但认知仍然完全在模型隐空间
👉 v1 的价值是工程化,而非架构升级
三、v2:显式认知 = 把「思考」外置成状态机
问题
-
模型计划存在于隐状态
-
长任务 → Context Fade
解决:TodoWrite
-
Todo 列表 = 外显的中间思考结构
-
约束:
-
≤20 项
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同时仅 1 个 in_progress
-
本质:
Todo 不是给人看的,而是 给模型自己看的工作记忆
👉 Claude Code 开始具备 “外部工作记忆”
四、v3:子代理 = 上下文隔离,而不是多智能体
关键问题:Context Pollution
-
探索代码 ≠ 实施修改
-
混在一个 history 里 → token 被“垃圾信息”占满
Task / Subagent 机制
-
子代理:
-
独立 message history
-
工具白名单
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专用 system prompt
-
-
父代理只拿到 summary
这是 进程级上下文隔离,不是 Agent 协作框架
👉 本质是 “函数调用 + 返回值”,不是自治多体
五、v4:Skills = 把「知识」从参数中剥离
核心转折点:Knowledge Externalization
| 传统 | Claude Code |
|---|---|
| 知识在模型参数 | 知识在 SKILL.md |
| 训练才能新增 | 写文件即可 |
| 隐式、不可控 | 显式、可版本化 |
Skill 注入的关键工程点
-
不是 system prompt
-
而是通过 tool_result 注入
-
→ 不破坏 prompt cache(成本下降 20–50x)
Skill ≠ Tool
Tool = 能力
Skill = 操作范式 +专家流程
👉 Claude Code 的可扩展性来源于 “知识文件系统”
六、整体架构抽象(最终形态)
┌──────────────────────────────────┐
│ LLM (Agent) │
│ - 决策 / 规划 / 反思 │
└───────────────▲──────────────────┘
│
tool_result (反馈)
│
┌───────────────┴──────────────────┐
│ Agent Runtime │
│ - Tool 执行 │
│ - Todo 状态机 │
│ - Task 子代理 │
│ - Skill 注入 │
└──────────────────────────────────┘
不变的只有一件事:
LLM 是唯一的“智能体”,其他都是外置认知器官
七、为什么这套架构有效(核心原因)
-
最大化利用模型已训练的 Agent 能力
-
把易退化的认知结构外显
-
通过隔离与约束降低 token 噪声
-
用文件系统承载“可维护知识”
所以 Claude Code 强,不是因为工程复杂,
而是 工程极度克制。
八、给你的定位算法背景的一句映射(类比)
如果类比 SLAM:
| Claude Code | SLAM |
|---|---|
| LLM | 后端优化器 |
| Tools | 传感器模型 |
| Todo | 状态图 / factor graph |
| Subagent | 局部子地图 |
| Skills | 先验地图 /语义约束 |
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