The Zig Programming Language 0.1.1 Documentation

《The Zig Programming Language 0.1.1 Documentation》摘要： ### Zig 语言概述 Zig 是一款开源编程语言，设计目标是**健壮性**、**最优性**和**清晰性**： - **健壮性**：即使在边缘情况（如内存耗尽）下也能保持正确行为。 - **最优性**：编写能最好地表现和运行的程序。 - **清晰性**：精确地向编译器和其他程序员传达意图，代码阅读开销低。 ### 语言特性 1. **Hello World 示例**： - 通过 `@import("std").io` 导入 I/O 模块，打印 "Hello, world!"。 ```zig const io = @import("std").io; pub fn main() -> %void { %%io.stdout.printf("Hello, world!\n"); } ``` - 编译并运行：`zig build-exe hello.zig`，输出结果为 "Hello, world!"。 2. **错误处理**： - 错误通过 `error` 关键字声明，用户可以自定义错误处理逻辑。 - 示例：使用 `error.ArgNotFound` 定义错误。 3. **内联汇编**： - 支持内联汇编，用户可以直接嵌入汇编代码。 - 示例：内联汇编的使用和返回值的处理。 4. **原子操作**： - 提供原子内置函数，例如 `@fence()` 和 `@atomic rmw`。 - 内存顺序通过枚举值指定。 5. **内置函数**： - 内置函数由编译器提供，前缀为 `@`。 - 示例：`@addWithOverflow` 和 `@truncate`。 6. **与 C 的互操作性**： - 支持 C 类型原语（如 `c_int`、`c_void`）和 C ABI。 - 可直接通过 `@cImport` 导入 C 头文件符号。 - 示例：使用 C 标准库的 `puts` 函数。 ### 构建系统 - Zig 自带构建系统，旨在替代 `make` 和 `cmake`。 - 示例：通过 `std.build.Builder` 创建可执行文件。 ```zig const Builder = @import("std").build.Builder; pub fn build(b: &Builder) { const exe = b.addExecutable("example", "example.zig"); exe.setBuildMode(b.standardReleaseOptions()); b.default_step.dependOn(&exe.step); } ``` ### 编译变量 - 通过 `@import("builtin")` 导入编译时常量。 - 示例：根据目标操作系统选择路径分隔符。 ```zig const builtin = @import("builtin"); const separator = if (builtin.os == builtin.Os.windows) '\\' else '/'; ``` ### 内存管理 - 结构体、联合和枚举无法以值传递给函数，默认需使用 `&const` 指针。 - 示例：结构体的定义和函数调用。 ### 并发与泛型 - 支持并发安全的数据结构。 - 泛型通过 `comptime` 实现。 - 示例：通过 `LinkedList` 实现泛型链表。 ### 元编程 - 支持模板元编程。 - 类型作为一等公民，可在编译时处理。 ### 标识符与编译变量 - 标识符大小写敏感，支持 Unicode。 - 编译变量可通过 `@typeId`、`@typeName` 和 `@typeOf` 获取类型信息。 ### 构建模式 - 三种构建模式： - **Debug（默认）**：快速编译，启用安全检查，运行时性能慢。 - **ReleaseFast**：编译优化，禁用安全检查，运行时性能快，编译速度慢。 - **ReleaseSafe**：编译优化，启用安全检查，运行时性能中等，编译速度慢。 ### 未定义行为与安全性 - 编译时检测未定义行为，报错。 - 运行时安全检查可禁用，以提高性能。 --- **总结**：Zig 创新性地结合了性能、安全性和开发效率，适合系统编程、嵌入式开发和高性能应用场景。其简洁的语法、强大的构建系统和与 C 的互操作性使其成为现代语言的有力竞争者。