プログラミング言語紹介：Zig

このページは2022/12/05開催の広島市立大学CA研トークセッション用の資料です。

自己紹介

河野雄也

プログラミング言語および開発支援ツールに興味がある

趣味はSF小説の表紙買い、Twitter、ニチアサの玩具収集

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今日話すこと

プログラミング言語好きの間で話題の言語Zigを紹介

言語全体のOverviewというより、より具体的かつ特徴的な言語機能やデザインの紹介にフォーカス

Zig

一言で言えば「すごくイマドキなC」

ポータビリティ重視。

小さく単純な言語を目指している。

ポータビリティ重視

どんな環境でも（例えばヒープ領域がないとか）動く。

GCも賢いリージョン解析もない。メモリ管理はプログラマの責任。

メモリアロケーションが必要な関数はすべてアロケータを引数に取る。

code:rs

const std = @import("std");

const Allocator = std.mem.Allocator;

const expect = std.testing.expect;

// テストを書くための構文がある

// エラーを返しうるvoid関数としてテストを書く

test "using an allocator" {

// FixedBufferAllocatorはその名の通りスタック上に固定長のバッファを用意するアロケータ

var fba = std.heap.FixedBufferAllocator.init(&buffer);

const allocator = fba.allocator();

// 連結後の文字列を保持するためにメモリアロケーションが必要

const result = try concat(allocator, "foo", "bar");

try expect(std.mem.eql(u8, "foobar", result));

}

fn concat(allocator: Allocator, a: []const u8, b: []const u8) ![]u8 {

const result = try allocator.alloc(u8, a.len + b.len);

std.mem.copy(u8, result, a);

return result;

}

小さく単純な言語

型をコンパイル時定数として扱い、ジェネリクスを実現。

ジェネリクスのための構文はない。関数の引数として型を渡す。

モジュールすらconstな構造体として扱う。

code:rs

// stdはstd.zigで定義される無名の構造体

const std = @import("std");

// stdのdebugフィールドのassertフィールド、

// つまりstd.debugパッケージのassert関数

const assert = std.debug.assert;

test "types are values" {

const T1 = u8;

const T2 = bool;

assert(T1 != T2);

const x: T2 = true;

assert(x);

}

code:rs

const std = @import("std");

// これがほんとの型関数

fn List(comptime T: type) type {

return struct {

items: []T,

len: usize,

};

}

pub fn main() void {

// List(i32) = struct { items: []i32, len; usize }

var list = List(i32){

.items = &buffer,

.len = 0,

};

std.debug.print("{d}\n", .{list.items.len});

}

ほかにもおもしろ機能がいろいろ

Cソースコードのコンパイル機能

大量の未定義動作

算術オーバーフローは未定義でコンパイルエラー

ちょっとRubyっぽさを感じる制御構文

code:rs

for (items) |value| {

if (value == 0) {

continue;

}

sum += value;

}