作者 | Vladimir Vivien
編譯 | 如煙
出品 | 51CTO技術(shù)棧(微信號:blog51cto)
Zig 是一種比較新的編程語言,于 2016 年首次推出。Zig 社區(qū)將其描述為“一種用于維護(hù)穩(wěn)固的、可優(yōu)化和可重用軟件的通用編程語言”。
看似一句簡單的描述,卻隱藏著遠(yuǎn)大的抱負(fù)。Zig被看作是可與C語言一較高下的編程語言。此外,Zig 也是一個(gè)編譯器工具鏈,可以作為現(xiàn)有 C 編譯器的替代品。
作為一個(gè)使用 Go 的程序員,我發(fā)現(xiàn) Zig 及其工具鏈提出的主張很有意思。我在研究 Zig 時(shí),發(fā)現(xiàn)這兩種語言(Zig 和 Go)有一些共同之處。接下來,我將詳細(xì)介紹作為 Go 程序員,我覺得 Zig 有趣的功能。
這兩種語言都采用了簡單的設(shè)計(jì)理念,執(zhí)行過程很順暢,大大提高了工作效率。Zig 不支持宏、預(yù)處理器或運(yùn)算符重載。
Go 是一種托管內(nèi)存語言,并且運(yùn)行時(shí)有特別的方法來處理內(nèi)存的分配 / 釋放。但 Zig 始終恪守“無隱藏控制流”的口號,沒有自動(dòng)內(nèi)存管理,而是提供 API,讓程序員通過其標(biāo)準(zhǔn)庫手動(dòng)管理內(nèi)存。
作為一種為系統(tǒng)編程而設(shè)計(jì)的語言,Zig圍繞其類型系統(tǒng)提供了大量以安全性和C ABI兼容性為中心的特性。雖然我無法充分介紹所有內(nèi)容,但可以提出一些你可能會(huì)感興趣的亮點(diǎn):
Zig 中的錯(cuò)誤處理效果非常好。它是 try-catch-exception 語義和 Go 錯(cuò)誤值之間的交叉。那么它是如何運(yùn)行的?
首先,所有 Zig 錯(cuò)誤都是必須分配和處理的值(否則將導(dǎo)致編譯時(shí)錯(cuò)誤)。Zig 錯(cuò)誤使用error這個(gè)關(guān)鍵字聲明為一組值:
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使用二進(jìn)制運(yùn)算符 !,可以將Zig錯(cuò)誤值與正常類型的值組合起來,形成可由函數(shù)返回的 Union 類型。
例如,下面的函數(shù)可以返回類型為 error 或 u32 的值,返回類型為 !u32(或顯示為DigitError!u32):
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此外,Zig 用一個(gè)非常有意思的結(jié)構(gòu)來處理錯(cuò)誤。與其他語言中的異常處理類似,Zig 使用 catch 關(guān)鍵字將錯(cuò)誤處理代碼塊附加到函數(shù)調(diào)用中,如果返回錯(cuò)誤值,則該函數(shù)調(diào)用將被執(zhí)行,如下所示:
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Zig 還支持使用關(guān)鍵字 try 在調(diào)用堆棧中傳播錯(cuò)誤的機(jī)制。例如,addAll 的功能是如果返回或繼續(xù)執(zhí)行其他操作,下面的函數(shù)將返回錯(cuò)誤。
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最后,Zig 可以使用 if-else-switch 來更精確地過濾和處理錯(cuò)誤結(jié)果:
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在 Zig 中,源代碼測試是一流的組成部分,在該語言中擁有自己的test關(guān)鍵字。測試的聲明方式與頂級函數(shù)類似,使用 test 關(guān)鍵字,后跟描述和代碼塊:
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與go test一樣,工具鏈附帶了zig test命令,用于在源代碼中執(zhí)行測試:
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與 go run 類似,Zig 提供了一個(gè)更便捷的 zig run 命令,結(jié)合了編譯和運(yùn)行 Zig 源代碼的步驟:
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與Go類似,Zig使用 defer 來簡化資源管理,以便在當(dāng)前執(zhí)行的范圍塊結(jié)束時(shí)執(zhí)行清理操作,例如釋放資源。
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comptime是該語言中另一個(gè)有趣的概念,在大多數(shù)其他語言中都沒有。Zig 沒有單獨(dú)的元語言或宏系統(tǒng)。但Zig 提供了一種巧妙的解決方案,使用comptime(或編譯時(shí))的概念將其源代碼的可編程性擴(kuò)展到編譯階段。
通過comptime,Zig 可以在編譯時(shí)實(shí)現(xiàn)多種功能:
當(dāng)然,Zig 編譯時(shí)可編程性帶來結(jié)果是泛型類型和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)。在 Zig 中,comptime 提供對可作為常規(guī)數(shù)據(jù)值存儲和傳遞的類型值的訪問。
這使得創(chuàng)建采用類型參數(shù)的函數(shù)成為可能,如下所示:
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由于 comptime 類型值被視為任何類型,因此 Zig 允許使用它們構(gòu)建通用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。例如,MakeList 使用 comptime 類型信息返回在編譯時(shí)構(gòu)建的結(jié)構(gòu):
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Zig 工具鏈具有全功能 C 編譯器,這意味著你可以使用 Zig 來替代當(dāng)前的 C 編譯器工具鏈。給出以下 hello.c 源代碼文件:
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Zig 可以使用以下命令將源代碼編譯為可執(zhí)行二進(jìn)制文件:
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Zig 可以輕松交叉編譯代碼(無論是 C 還是 Zig),并且匯集了所有必要的工具和庫,以確保你可以針對其支持的任何架構(gòu)。
例如,Zig 可以將之前的 C 源代碼交叉編譯為針對 linux 的靜態(tài)二進(jìn)制文件(使用 musl):
事實(shí)證明,Zig 的C交叉編譯支持對于交叉編譯支持Go的Go源代碼非常有用。例如,在 add.c 中添加以下 C 函數(shù):
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我們用Go來調(diào)用它:
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假設(shè)在 MacOS 構(gòu)建代碼,我們可以通過命令 zig cc 來使用 Zig 的 C 編譯器,將 C 代碼交叉編譯為鏈接到 Go 對象文件的目標(biāo)文件,從而為在 x86 架構(gòu)上運(yùn)行的 Linux 構(gòu)建靜態(tài)二進(jìn)制文件:
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要實(shí)現(xiàn)此功能,你只需在工作站上安裝 Zig 工具鏈,無需其他輔助工具。
雖然這看起來沒什么大不了的,但請記住,交叉編譯支持 CGo 的靜態(tài)二進(jìn)制文件會(huì)更復(fù)雜(在不使用 Zig 的情況下)。通常需要幾個(gè)步驟來準(zhǔn)備構(gòu)建環(huán)境,其中包含交叉編譯目標(biāo)平臺所需的軟件包(請參閱此處)。
Zig 夠簡單、夠強(qiáng)大、夠安全又兼?zhèn)?C 兼容性,備受開發(fā)人員青睞 。無論你是在為新項(xiàng)目尋找語言,還是只是想擴(kuò)展編程能力,Zig 都是值得探索的很棒的選擇。
參考鏈接:
https://medium.com/@vladimirvivien/things-i-like-about-zig-as-a-go-programmer-75eb02aab00f
本文鏈接:http://www.tebozhan.com/showinfo-26-38525-0.html作為一名 Go 程序員,我為啥更喜歡用 Zig?
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